“隱身斗篷”問(wèn)世

最近，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究者們，成功讓置于“隱身斗篷”中的物品“消失”。

張翔是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)部首席科學(xué)家和該校納米科學(xué)和工程研究中心主任。他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)用硅納米材料制造了一種“斗篷”，普通的光學(xué)檢測(cè)，將無(wú)法發(fā)現(xiàn)放置在斗篷下的物品——盡管我們依然能看到這個(gè)“斗篷”，但“斗篷”下的物品，已經(jīng)“消失”得無(wú)影無(wú)蹤了。當(dāng)照射到一個(gè)平面的光線被“改變方向”，折射出去，就意味著這個(gè)物品在我們的視覺(jué)中隱身了。

“我們通過(guò)使用新的納米材料，找到了制造隱身衣的新思路?！睆埾璞硎?，“我們的‘斗篷在光學(xué)檢測(cè)下的表現(xiàn)，不僅表明隱身衣是可以實(shí)現(xiàn)的，而且也是光學(xué)視覺(jué)轉(zhuǎn)換的重要‘步，它打開(kāi)了一扇新的研究之門(mén)，讓我們能夠操縱光線，制造出功能更加強(qiáng)大的顯微鏡和運(yùn)算速度更快的計(jì)算機(jī)。”

張翔團(tuán)隊(duì)的隱身裝置，包括復(fù)合材料、復(fù)合金屬材料、電介質(zhì)，它非凡的“隱身”本領(lǐng)，更多是來(lái)自于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，而不是物質(zhì)組成。張翔等人發(fā)明了兩種新的納米級(jí)材料：用銀和鎂的氟化物交替分成構(gòu)成一種漁網(wǎng)狀的新材料和從多孔氧化鋁中生成的納米銀線。這兩種材料都可以改變光線的方向，這是自然存在物所不可能具備的特性。

盡管之前復(fù)合金屬材料已經(jīng)成功讓“斗篷”從微波頻率中隱身，但迄今為止，研究者還沒(méi)有完成隱身衣的關(guān)鍵步驟——實(shí)現(xiàn)光學(xué)意義上的隱形。因?yàn)榻饘俨牧衔樟颂嗟墓饩€。

張翔和他的團(tuán)隊(duì)研制的新隱身“斗篷”完全由絕緣材料制造，在光學(xué)頻率中，它們往往是透明的。斗篷由矩形的硅片制成。厚250納米。這可以作為一個(gè)光波導(dǎo)，光線僅限于在這個(gè)垂直高度中，向前后兩個(gè)方向自由傳播。在納米硅材料上，研究人員精心設(shè)計(jì)了一些孔，每個(gè)孔直徑為110納米，這就使得斗篷周?chē)墓獠òl(fā)生完全彎曲，就好像河水流過(guò)巖石一樣。在《自然·材料學(xué)》上發(fā)表的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，這個(gè)隱身斗篷覆蓋的區(qū)域?yàn)?.8微米左右。它表明，當(dāng)光線的方向發(fā)生改變，物品的隱身是可以實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在，隱身斗篷可以在波長(zhǎng)1400～1800納米之間操作，這幾乎是近紅外部分的電磁頻譜，略長(zhǎng)于光線，人類(lèi)的肉眼可見(jiàn)。張翔表示，由于介質(zhì)組成和設(shè)計(jì)，隱身斗篷比以前容易制造，且具有(覆蓋區(qū)域)向上的拓展性。他還樂(lè)觀地?cái)嘌?，研究者可以制造出新的材料，以更精確地制造這種隱身裝置。換句話說(shuō)，是實(shí)現(xiàn)真正意義上的視覺(jué)隱身。

“在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們已經(jīng)證明了光線折射導(dǎo)致隱身的原理在二維物體中是適用的，”張翔說(shuō)，“下一個(gè)目標(biāo)是制造在三維空間中適用的‘斗篷，并使這種裝置能盡快投入實(shí)際運(yùn)用。”