美科學家設計隱身鬥篷 在可見光範圍隱形

美科學家設計隱身鬥篷 在可見光範圍隱形
中國網 | 時間： 2007-04-09 | 文章來源： 中國網

據外國媒體報道，去年，物理學家通過使物體周圍的光發生折射，解開了一道遁物於無形的複雜數學方程式。現在，美國印地安那州普度大學一個工程師小組參照這些計算結果，提出一個新設計，有望製造出適於在可見光範圍內令任何大小物體隱形的裝置，《哈裏·波特》中“隱身鬥篷”也可能會從科幻世界中的魔法變成現實。 美國普度大學的這項設計將微型金屬針裝入到發刷形狀的錐形物體之中，並以特定角度和長度迫使光在鬥篷周圍遊走。如此一來，錐形物體內的一切事物看上去會忽然消失，原因就在於光不再對其產生反射。領導此項研究的普度大學電氣和計算機工程學院教授弗拉基米爾·沙拉伊夫表示：“這聽上去就如科幻小說一般，但我意識到，這完全符合物理定律。理想情況下，如果我們成功製造此類裝置，它確如哈裏·波特的隱形鬥篷一般遁物於無形。這件裝置的重量不大，因為它上麵的金屬針都很小。” 兩到三年內提出可操作版本 這項尚屬理論的設計將刊登於最新一期《自然光子學》上。沙拉伊夫教授表示，他目前仍在籌集研製這套裝置的足夠資金，有望於兩到三年內提出可操作版本。“隱身鬥篷”麵臨的重大問題是，當前設計隻能每次使一個波長的光發生彎曲，也確實不能影響可見光譜的整個頻率範圍。沙拉伊夫教授說：“如何開發出同時適於所有顏色可見光的設計將是一個重大的技術挑戰，但我們相信這並非不可能的任務。從理論上講，這是可行的。即使遮擋一個頻率也能產生用途廣泛的應用。” “隱身鬥篷”能夠使士兵即使暴露在夜視鏡麵前，也不會顯露廬山真麵目，因為夜視鏡通常采用一個波長的光。另外，它還可以被使物體在激光器照射下“隱形”，軍隊在照亮目標時，通常會發射激光器。在此之前，已有研究人員成功使物體消失在光譜微波波段麵前。光譜的微波波段遠遠大於可見光的波長。 在可見光範圍隱形 這項新設計是第一種適於在可見光範圍內遮蓋任何大小物體的裝置，通過微型金屬針改變錐形物體周圍的“折射率”，達到遁形的效果。每種材料都有其固定的折射率，折射率在光從一種材料轉移到另一種材料時，可決定光的彎曲度及光放緩的速度。舉例來講，這種現象好比一支筷子置於水杯之中，從外麵看上去它是彎曲的，但實際上卻是直的。天然原料的折射率普遍超過其它材料。 隱藏於錐形物體內的微型金屬針可以將鬥篷內表麵的折射率從零，逐漸改變為鬥篷外表麵的一。這會引導或折射被鬥篷罩在其中的物體周圍的光線。製造微型金屬針的技術目前已被用於製造納米技術設備。這種尚存在於理論層麵的金屬針直徑約為10納米(十億分之一米)左右，長度約為數百納米。一納米大約相當於20個氫原子排成一列的長度。(楊孝文）