关于隐身衣的问题前不久网上报道,
隐身衣
【隐身的原理】
人之所以能看到物体,是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面,能引着被物体阻挡的光波“绕着走”,那么光线就似乎没有受到任何阻挡。在观察者看来,物体就似乎变得“不存在”了,也就实现了视觉隐身。
【“隐身衣”有可能问世】
美国和英国科学家最近完成了视觉隐身技术的原理研究。科学家称,只要制造出性能合适的材料,实用的“隐身衣”完全可能在近期问世。
美国杜克大学和英国伦敦帝国学院科学家的这一成果发表在新一期《科学》杂志网络版上。 他们说,视觉隐身的原理实际上是引导光波等“转向”,如果能在现实中实现,它将在诸多领域得到应用。
【隐身衣材料的制作】
杜克大学教授...全部
隐身衣
【隐身的原理】
人之所以能看到物体,是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面,能引着被物体阻挡的光波“绕着走”,那么光线就似乎没有受到任何阻挡。在观察者看来,物体就似乎变得“不存在”了,也就实现了视觉隐身。
【“隐身衣”有可能问世】
美国和英国科学家最近完成了视觉隐身技术的原理研究。科学家称,只要制造出性能合适的材料,实用的“隐身衣”完全可能在近期问世。
美国杜克大学和英国伦敦帝国学院科学家的这一成果发表在新一期《科学》杂志网络版上。
他们说,视觉隐身的原理实际上是引导光波等“转向”,如果能在现实中实现,它将在诸多领域得到应用。
【隐身衣材料的制作】
杜克大学教授戴维·史密斯等人说,要制造这种扭曲光波的材料,关键是材料的晶格结构特性,而不是其物质构成。
他们从麦克斯韦方程出发,推导出了决定材料结构的一套方程式,人们可以按这套方程式来制造隐身材料。史密斯表示,他们有能力在18个月内制造出符合他们方程式描述的材料。
【引申材料的运用区域】
科学家说,视觉隐身材料可以用于军事领域,让军事设施、部队等从敌人眼前“彻底消失”。
由于光波属于电磁波的一种,按他们的方程式也可以设计出能让其他波段电磁波“扭曲”的材料。比如,能让微波扭曲的材料如果用于无线电通信,就可以减少某些物体对通信的阻碍。
其他科学家在同一期杂志上评论说,所谓“隐身”,实际上躲不过多波段电磁波的探测,能扭曲一种波的材料,对其他波长的电磁波就无效了。
但通过一些改进,可以将视觉隐身的效果提高。
【日本“隐身衣”视觉伪装】
2004年,日本东京大学教授推出了一款宽大外衣,人们只需穿上这件外衣,就可以让人“难以辨认”。
事实上,这款名为“隐身衣”的发明并非是真正的隐身,它只是利用“视觉伪装”而达到让人无法辨明的目的。
它是由回射性物质构成,具体的做法是在整个衣服上涂上了一层回射性物质,衣服上还装配了照相机。
原理是将衣服后面的场景由摄影机拍摄下来,然后将图像转换到衣服前面的放映机上,再将影像投射到由特殊材料制成的衣料上。
这套技术吸引了军事专家的极大注意,他们对是否能开发出一种帮助部队隐身的技术很感兴趣。
【相关技术】
【让光线改变方向】
伦敦皇家大学物理学家帕德瑞是报告作者之一,目前他和同事需要进一步完善隐身衣材料的制造工艺,这种材料可以让所有可见光和电磁辐射绕路而行。
使用这种材料制作的衣服可以让光线改变方向,光线照在它身上,既不会发生反射,也不会产生阴影。
美国杜克大学教授戴维·史密斯是报告的第二作者,他以流水为例来说明隐身衣的功能,“把一块石头放到小溪中,溪流会绕过石头继续向前,隐身衣的工作原理与其基本相似。
隐身衣可以把照射过来的光线引导到其他方向,因此你根本看不到隐身衣以及藏在里面的东西”。
【美国国防部大力资助】
此前,科学家一直认为光线的传播都是有规律的,很难令其发生改变。
2000年,史密斯领导的研究小组研制出一种网格状材料,称它可以改变光的传播路线。2003年,全球数座实验室先后确认了史密斯小组的研究结果,随后《科学》杂志将其列为当年的10大科学研究突破之一。
这一突破自然法则的发明为隐身衣的研制奠定了基础。
显然,军事是隐身衣的重要用途之一。正因为这个原因,美国国防部大力资助了史密斯小组的研究工作。据称隐身材料可以用来隐藏侦察机,也可以保护进入敌军阵地的特种部队。
史密斯小组还声称,对于一些有碍景观的丑陋工厂或炼油厂等建筑物,也可以包上一层隐身材料。还可以研发一些其他类型的隐身材料,用来改变地震波的方向,或者阻止放射性物质的泄漏。
【保持静止方能隐形】
但是,目前来说,这种材料在理论上也还存在诸多局限。
例如,如果你躲在隐身衣里面,别人看不到你的同时也意味着你看不到外面的任何东西。史密斯小组正在全力解决这一问题。此外,史密斯也承认,要想不被发现,躲在隐身衣里面的人必须静止不动。史密斯解释说:“隐身衣以及里面的东西不能改变形状,如果穿上它挥舞手臂或者到处走,就无法做到隐身。
”
有人担心,如果大型建筑物披上这种材料,那么岂不是很多人都会撞到墙壁。史密斯说:“这的确有点危险,但我想每个人可能都曾经撞到过透明的玻璃门吧。”
【担心负面影响为时过早】
但是,史密斯小组的隐身衣并非假相,也不是障眼法游戏。
到时候,任何一个人穿上这种衣服都可以把自己隐藏起来。这一现实让很多人忧心忡忡,美国犯罪纪实小说作者安妮·戴维斯说:“现在,我们总是提醒单身女性把车停在光线明亮的地方,取车前先看看周围有无可疑人物。
但如果隐形衣真的面世的话,这些措施会变得毫无用处。就算抢劫犯或强 J犯站在你身边,你也不知道。”
针对这些担心,史密斯指出:“在隐身衣面世前,还有大量的基础科学问题有待解决,现在就担心它的负面影响有点过早。
”这一说法固然不错,但不容否认的是,除了军事和情报部门外,犯罪组织肯定也会想方设法得到这种衣服。
【隐身衣的设想】
【前提:芯片、信息技术发达】
衣服由无数小芯片组成,每个芯片有自己的处理器,并且可以调用所有人眼球的信息,可以成像,发光,散热,制冷,透气等(其他的还没想到,呵呵)。
当穿着隐身衣的人出现的时候,衣服的每个芯片将观察者原来看到的影像(你后边的物体)按照观察者的视觉信息在你的位置成像(距离因素也计算出来);一些芯片模拟发光,将穿衣者产生的阴影效果出去(或抵消);穿衣者周围空气由体温带来的影响也由芯片的制冷功能抵消;透气散热,这样隐身衣可将整个人体都包括(当然其他的物体披上芯片组成的衣服也可以实现隐身效果)……
不易实现的因素:小芯片的功能使它的制作工艺不简单,信息库不够发达不能将所有人每天每时每刻的视觉信息都考虑到。
【让光线改变方向】
伦敦皇家大学物理学家帕德瑞是报告作者之一,目前他和同事需要进一步完善隐身衣材料的制造工艺,这种材料可以让所有可见光和电磁辐射绕路而行。使用这种材料制作的衣服可以让光线改变方向,光线照在它身上,既不会发生反射,也不会产生阴影。
美国杜克大学教授戴维·史密斯是报告的第二作者,他以流水为例来说明隐身衣的功能,“把一块石头放到小溪中,溪流会绕过石头继续向前,隐身衣的工作原理与其基本相似。隐身衣可以把照射过来的光线引导到其他方向,因此你根本看不到隐身衣以及藏在里面的东西”。
【美国国防部大力资助】
此前,科学家一直认为光线的传播都是有规律的,很难令其发生改变。2000年,史密斯领导的研究小组研制出一种网格状材料,称它可以改变光的传播路线。2003年,全球数座实验室先后确认了史密斯小组的研究结果,随后《科学》杂志将其列为当年的10大科学研究突破之一。
这一突破自然法则的发明为隐身衣的研制奠定了基础。
显然,军事是隐身衣的重要用途之一。正因为这个原因,美国国防部大力资助了史密斯小组的研究工作。据称隐身材料可以用来隐藏侦察机,也可以保护进入敌军阵地的特种部队。
史密斯小组还声称,对于一些有碍景观的丑陋工厂或炼油厂等建筑物,也可以包上一层隐身材料。还可以研发一些其他类型的隐身材料,用来改变地震波的方向,或者阻止放射性物质的泄漏。
【保持静止方能隐形】
但是,目前来说,这种材料在理论上也还存在诸多局限。
例如,如果你躲在隐身衣里面,别人看不到你的同时也意味着你看不到外面的任何东西。史密斯小组正在全力解决这一问题。此外,史密斯也承认,要想不被发现,躲在隐身衣里面的人必须静止不动。史密斯解释说:“隐身衣以及里面的东西不能改变形状,如果穿上它挥舞手臂或者到处走,就无法做到隐身。
”
有人担心,如果大型建筑物披上这种材料,那么岂不是很多人都会撞到墙壁。史密斯说:“这的确有点危险,但我想每个人可能都曾经撞到过透明的玻璃门吧。”
【担心负面影响为时过早】
但是,史密斯小组的隐身衣并非假相,也不是障眼法游戏。
到时候,任何一个人穿上这种衣服都可以把自己隐藏起来。这一现实让很多人忧心忡忡,美国犯罪纪实小说作者安妮·戴维斯说:“现在,我们总是提醒单身女性把车停在光线明亮的地方,取车前先看看周围有无可疑人物。
但如果隐形衣真的面世的话,这些措施会变得毫无用处。就算抢劫犯或强 J犯站在你身边,你也不知道。”
针对这些担心,史密斯指出:“在隐身衣面世前,还有大量的基础科学问题有待解决,现在就担心它的负面影响有点过早。
”这一说法固然不错,但不容否认的是,除了军事和情报部门外,犯罪组织肯定也会想方设法得到这种衣服。
据美国媒体北京时间今晨报道,科学家开发出全球首件二维“隐身衣”。日前,美英两国科学家利用光学原理,成功地用它“隐身”了一个铜圆柱体。
这一重大发现已被刊登在今天发表的《科学》杂志上。
【人造海市蜃楼】
据报道,这件“隐身衣”主要材料为金属和电路板材料的混合物,比如陶瓷或光纤合成物等等。这种材料吸收了特定的光线,人的肉眼是感受不到比较微弱的光线,就好像物体不存在一样。
这就像是海市蜃楼,在海市蜃楼中,热量引起光线变化,隐去了天空中出现的影像后面延伸的道路。隐身衣的设计者大卫-施伊格称:“我们创造了一个人造的海市蜃楼。它可以隐藏一些物体,让观察者从各个方向都无法察觉它的存在。
”
这件“隐身衣”可以阻止探测物体的微波。像光线和雷达波一样,微波遇到物体时通常会反射回来,所以仪器就会发现这种物体,形成一个可以探测到的影子。
而隐身衣使用的特殊材料,可以让雷达波、光线或者其他的波绕过物体而不会反弹回来,进而达到不可视的效果。
这就像是小河中的水流能够绕过一块平滑的岩石继续向前流去而不会反弹回来一样。
【下一步要消灭“阴影”】
不过这只是科学家“偷天换日”的第一步,今后科学家们还将对其进行改造和发展,从而制造出可以使人和其他物体“消失”的隐身衣。
设计者称:“这个隐身衣只是二维的,而且还投下了一个小小的阴影。我们下一步是做出三维的隐身衣并消灭所有阴影。”
人们能够看到物体,是因为物体会将照射到其表面的光线分散开,并反射到人的眼睛里。
这个隐身衣既可以减少光线的反射,同时也可以减少物体的影子。不过,目前两者还都没有完全被隐藏起来。
据介绍,在理想情况下这两者可完全“消失”,人们无法察觉到“隐身衣”和它隐藏物体的存在。
设计者称:“目前,我们只是使物体的影子和它反射的光线不易被人眼发现。这意味着它的背影仍然能够看得见,只不过是变暗了。今后我们还要改进它的结构,让它成为彻底的隐身衣。”设计者还补充说,人们甚至可以想像这种材料能够隐藏声音,不会产生震动。
【专家解读】
【开发成功有可能】
今晨,中科院物理研究所光物理实验室研究人员告诉本报记者说,根据物理学界此前对隐身材料的研究和应用来看,开发出文中这种可以隐藏物体的“隐身衣”还是有可能的。
光物理学上的“隐身”是指在物体表面涂上一层特定材料,通过吸收其对应的特定波长,从而达到无法探测的效果。此前,这种光学原理已经在军事上被广泛运用。
比如在飞机或者潜艇上涂上可以阻断红外线的材料,雷达就很难探测到它们的存在。
不过,这种使可见光“隐身”的实际应用此前并不多见。由于红外线具有更好的保密效果,目前利用比较广泛的多为红外线的隐身技术。
据了解,由于可见光中包含多种波长的光线,因此如果找到能够吸收各种波长光线的材料绝非易事。
因此,科学家开发出让人类实现隐身的神奇斗篷尚需时日。
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