哈利·波特的斗篷

風(fēng)靡世界的《哈利·波特》中，主人公利用隱形斗篷參與一系列瘋狂冒險(xiǎn)，讓人們羨慕不已。最近，美英科學(xué)家組成的研究小組研制成功一種“隱形斗篷”，使人們看到了科幻世界中魔法變成現(xiàn)實(shí)的希望。

在科學(xué)家開展的這次實(shí)驗(yàn)中，微波和其他波在掃過被“斗篷”遮蓋的銅柱時沒有探測到任何東西。整個過程就像水流經(jīng)過一塊圓滑的巖石，當(dāng)水遇到這塊巖石時會發(fā)生分流，但經(jīng)過巖石后仍然匯流到一起，而在下游的人則難以從水流中發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)經(jīng)過巖石的痕跡。當(dāng)然．“隱形斗篷”現(xiàn)在還稱不上完美無缺。不過這只是一個開始．而且它已經(jīng)出色地讓一個銅柱達(dá)到了隱形的效果。

與這種“斗篷”的“隱形”原理不同，軍事稱謂中的所謂“隱形戰(zhàn)斗機(jī)”的隱形技術(shù)，并不能讓物體真正隱形，它只是通過減少雷達(dá)可以探測到的戰(zhàn)機(jī)橫截面而降低暴露的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)聯(lián)社評論說，這一成果可能為軍事領(lǐng)域帶來廣闊前景。

像水流過圓滑的石頭

“隱形斗篷”不同于隱形技術(shù)，后者并不是讓飛機(jī)變得看不見，而是減小雷達(dá)波反射的橫截面，使得雷達(dá)難以跟蹤飛機(jī)的軌跡。“隱形斗篷”只是讓雷達(dá)波或其他形式的波繞過物體，就像物體根本不存在一樣，這和溪水流過光滑的石頭是一個道理。這個領(lǐng)域的研究工作為更好地實(shí)現(xiàn)隱形指明了方向，即讓人或物體在有可見光照射的情況下不被發(fā)現(xiàn)。

“隱形斗篷”的設(shè)計(jì)者戴維·舒里希曾說，從理論上講，讓人或物體在有可見光照射的情況下實(shí)現(xiàn)隱形還是很有可能的。就在舒里希和他的同事提出這一理論5個月后，給銅柱披上“斗篷”，讓它不被微波發(fā)現(xiàn)的技術(shù)就問世了。不過，最初研制出的能夠發(fā)揮作用的“隱形斗篷”只是二維的，會投下一小塊陰影。下一步是研制三維的“隱形斗篷”，從而讓陰影徹底消失。

“隱形斗篷”是由超材料——由金屬和電路板等多種材料制成，其中可能包括陶瓷、特氟隆或纖維合成物等。事實(shí)上，這種處理方法讓微波繞過物體，從而實(shí)現(xiàn)了物體的隱形。研究人員解釋說，水在流經(jīng)石頭后，會重新匯合到一起，在下游觀看水流的人們不會知道水曾經(jīng)流過石頭。

“隱形斗篷”針對的是輻射波的特定頻段。比如這次研制出的“隱形斗篷”針對的是微波，監(jiān)測微波的人不能判斷出微波曾經(jīng)過一個物體。研究人員希望在光波經(jīng)過物體時也能達(dá)到同樣的效果。

五年后可以讓坦克“消失”

“隱形斗篷”并不是魔法，它需要借助一種新材料——元材料，這種材料可以避開光、雷達(dá)以及其他各種微波的探測。

研究人員表示，制造“隱形斗篷”裝置的關(guān)鍵就在于如何制造那種不同尋常的原料。元材料本身對光波和其他電磁波具有反射功能，而自然物質(zhì)卻沒有。不過，他們有信心在未來5年內(nèi)制造出完整的“隱形斗篷”。“最多五年，大家就會看到這種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用——對于飛機(jī)來說這種裝置可能太重，而讓一棟大樓隱身還很困難，因此令一輛坦克‘消失’就最合適不過了。”

將“斗篷”應(yīng)用在光波領(lǐng)域

“隱形斗篷”不僅能使物體隱形，其巧妙躲避微波探測的原理同樣也為其他領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了可能。

科學(xué)家正試圖將微波應(yīng)用在光波領(lǐng)域。與舒里希共同開發(fā)這一“斗篷”的設(shè)計(jì)師戴維·史密斯解釋說，最理想的“斗篷”狀態(tài)是做到使物體變成完全透明。“這次實(shí)驗(yàn)初步成功證明了斗篷覆蓋原理的可行性。”他說，“我們現(xiàn)在需要做的是進(jìn)一步完善‘斗篷’的結(jié)構(gòu)。”由于“斗篷”研發(fā)尚未完善，這次實(shí)驗(yàn)物體還是保留了一些反射和陰影，實(shí)驗(yàn)的理想目標(biāo)是讓斗篷能選擇性地反射并且不留陰影。

除了使物體隱形，“斗篷”能使電磁波發(fā)生偏離的原理還能應(yīng)用在其他領(lǐng)域，例如可以保護(hù)敏感電子裝置免受有害射線干擾。史密斯大膽地推測說，這一避開微波的原理如果有朝一日應(yīng)用在聲波領(lǐng)域，甚至可能實(shí)現(xiàn)“保護(hù)地區(qū)免受地震波的危害”。

很多科學(xué)家聞聽這項(xiàng)研究的成果后，大加贊揚(yáng)：這是一項(xiàng)偉大的成就。令人吃驚的是，它的原理如此簡單，效果卻如此不同尋常。

期待進(jìn)一步完善

研究人員說：“在理想狀態(tài)下，斗篷是透明的。我們在現(xiàn)階段還沒有研制出一種完美無缺的斗篷，因此還是存在一些反射和陰影，也就是說還是看得見背景，只不過背景顯得有些模糊。”“在理想的狀態(tài)下，反射量幾乎可以忽略不計(jì)，而且根本就不會有任何陰影。第一次試驗(yàn)的結(jié)果證明，這樣做是可行的，我們現(xiàn)在只需改進(jìn)它的性能。”

史密斯對這次研究的“隱形斗篷”并不十分滿意，“它還有很多缺點(diǎn)需要改進(jìn)”：

1．在《哈利波特》中，波特的隱形斗篷十分輕巧，能夠被裝在外套的口袋里，但真實(shí)版的“隱形斗篷”占的地方多得多；

2隱形效果只對特殊范圍的波長有作用，只能在小范圍內(nèi)發(fā)揮效果；

3．研究人員還不能確定隱身效果可持續(xù)多長時間；

4．防護(hù)罩可用于覆蓋任何形狀的物體，但不能移動，因?yàn)橐苿拥奈矬w會破壞隱形效果。

研究人員將針對以上的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，提出下一步的計(jì)劃是開發(fā)三維“隱形”，并且徹底消除陰影。