科學家讓隱形離我們越來越近

  科學家最新研製一款“超薄皮膚隱形斗篷”,可以隱藏任何外型的3D物體。當前該隱形斗篷僅是顯微等級,未來可進一步隱形較大體積的物體

  隱身衣是科幻電影中的神祕工具之一,例如:電影《哈利-波特》和《星際迷航》等,科學家們正在致力研製隱身衣技術,努力將科幻化爲現實。目前,來自美國加利福尼亞州科學家最新設計一款“超薄隱形皮膚斗篷”,它能夠依據物體的外型,使其在可見光範圍內無法探測到。

  研究人員指出,當前這款高科技斗篷僅能隱形顯微等級物體,但從技術原理上它能夠比例增大地隱形體積更大的物體。美國能源部勞倫斯-伯克利國家實驗室和加州大學伯克利分校的科學家使用類似磚塊的黃金納米天線製成這款隱形斗篷,斗篷厚度爲80納米。

  隱形斗篷包裹在生物細胞等級大小的三維物體上,能夠依據物體表面突起和凹陷改變形狀。該斗篷表面的設計可用於變更反射光線波長,當斗篷在被激活狀態下,可以在光學檢測下隱形。

  勞倫斯-伯克利國家實驗室材料科學部主管張翔(音譯)說:“這是首次研製可以在可見光線下隱藏任意形狀3D物體的隱形斗篷。我們研製的超薄斗篷就像一個外套,它很容易設計和實現,可潛在擴展隱藏肉眼可見的物體。”

  這款隱形斗篷可以散射可見光、紅外線和X射線,它與隱藏目標物體交互作用,使其無法觀看到。超材料控制這些自然物體的交互作用具有差異性,因爲這些自然物體的光學特性源自它們的物理結構,而不是它們的化學成分。

  在過去十年裏,張翔教授和研究小組同事致力於調整光線與超材料的交互作用,設法彎曲光線路徑或者將光線逆向彎曲。但是他們研製的超材料光學“地毯狀隱形裝置”體積較大,無法按比例縮小。

  隱形斗篷運作方式是透過操控光線、改變光波從物體上折射的方式,所以肉眼無法偵測。

  研究主要作者、實驗室材料科學部門主任張翔表示:「這是任何形狀的3D物體首度可以在可見光下隱形起來。」

  研究人員利用1種稱爲「奈米天線」(nanoantenna)的微小黃金纖維,做出厚度僅80奈米的斗篷,可以包覆大小相當於一些生物細胞的3D物體。

  不過,這種斗篷仍有一些大大的限制,例如,奈米天線的圖案必須精確符合底下物體的表面凹凸,也就是說,物體要是移動,就會失去隱形遮蔽。

  義大利特倫託大學(University of Trento)物理學家加布羅(Zeno Gaburro)表示,物體跟光波長相比如果太大或太尖銳也無法被隱藏,因爲任何陰影都無法被消除。

  不過張翔對這項科技的發展仍舊信心滿滿:「我看不到任何障礙。」(譯者:中央社李佩珊)

  美科學家發明超薄隱形斗篷 或可讓坦克變自行車

  外媒稱,從《星際迷航》到《哈利·波特》,隱身斗篷一直是科幻題材的一大主題。而很多科學家也致力於研發這一技術。

  據英國《每日郵報》網站9月17日報道,眼下,來自美國加利福尼亞州的專家發明了一款“超薄隱形皮膚斗篷”,該斗篷能貼合物體的形狀,令物體在面對可見光時無跡可尋。

  研究人員表示,雖然目前實驗用的斗篷很小,僅能用顯微鏡觀測到,不過依據該技術原理,今後科學家應能使斗篷變得更大,以隱藏更大的物體。

  報道稱,美國能源部伯克利勞倫斯國家實驗所和加利福尼亞大學伯克利分校的科學家使用磚頭狀金制納米天線,製成了一件80毫微米厚的“皮膚斗篷”。

  研究人員將斗篷裹在一個尺寸爲幾個生物細胞大小、形狀凹凸不規則的三維物體上。皮膚斗篷的表面可改變光波反射路線,因而當斗篷啓動時,光探測器探測不到被遮擋的物體。

  伯克利勞倫斯國家實驗所材料科學部主任張翔(音)說:“形狀不規則的三維物體能在可見光範圍內隱形尚屬首次。”

  他說:“我們的超薄斗篷看起來就像一件外衣。設計簡單,使用方便,今後還能擴大升級,隱藏肉眼可見的物體。”

  另據美國趣味科學網站9月17日報道,研究人員表示,隱形斗篷的設計主旨一般是讓物體周遭的光線發生彎曲,不過能做到這一點的材料通常都難以塑形,而且只能從某些角度看纔有效——比如繞斗篷遮住的物體移動就會發現破綻。新型的隱形斗篷則規避了這一問題,而且足夠纖薄柔韌,能很好地包裹住任何形狀的物體。此外,研究人員表示,還可以通過“調整”使這種隱形斗篷融入任何背景,甚至能創造幻象。

  報道稱,在美國伯克利勞倫斯國家實驗所材料科學部主任張翔(音)的帶領下,研究小組製作出一張薄膜,薄膜由50毫微米厚的一層氟化鎂構成,氟化鎂表面有30毫微米厚、形狀不一的微小磚頭狀金制天線(相比之下,人類頭髮絲的平均寬度約爲10萬毫微米)。這些“磚頭”有六種尺寸,長度爲30毫微米至220毫微米不等,寬度則爲90毫微米至175毫微米不等。

  在這項最新研究中,當紅色光線落在包裹超薄斗篷的任意外型3D物體(面積大約1300平方微米),光線將被反射,與鏡面反射光線的效果一樣,從而使隱形目標處於隱形狀態中。

  研究人員指出,這款隱形斗篷可以通過轉換納米天線兩極化,可實現開啓和關閉。目前,這份標題爲《超薄隱形可見光的皮膚斗篷》研究報告發表在近期出版的《科學》雜誌上。

  科學家已研發出「哈利波特」隱形斗篷

  美國科學家已經研發出1種微小的隱形斗篷,讓這種以往只能出現在「哈利波特」等科幻小說裏的產物有了更接近真實的版本。

  法新社報導,根據美國能源部的勞倫斯柏克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)和加州大學柏克萊分校,「科學雜誌」(Science)裏描述的這種斗篷體積相當微小,不過可以想像未來可望變大。

  根據「華盛頓郵報」(The Washington Post),有別於以往斥資大筆經費研究、特別針對軍事研發的隱形斗篷,這種微小的隱形斗篷真的像斗篷一樣,並非利用大型裝置讓物體看起來消失,而是一種輕薄的材質,足以完整包覆想要隱藏的物體。

  科學家將它裹在一個跨度約爲36微米的微小不規則物體上,然後向它發射波長爲730毫微米的光線,結果他們發現,遇到斗篷的光線表現出近乎完美的反射。研究人員表示,雖然光線仍會反射,但卻不會暴露出物體的具體位置,就好似斗篷處有個平面鏡一樣。

  科學家解釋稱,物體之所以能隱形是因爲金制天線能控制材料表面反射光的散射。金制天線反射光線的方法使得光的相位和頻率都能保持不變。超薄斗篷可以營造出一種效果,即令光線看起來像是遇到了一個完美的鏡面,讓觀察者覺得斗篷和遮蔽物根本不存在,而且不露破綻,360度無死角。

  張翔說,通過對金制天線的適當調整,讓反射光呈現出任何你想要的樣子——無論是物體的背景(例如地板)還是其他什麼東西——並非難事。“從理論上講,如果這個斗篷夠大,你可以用它來遮蓋任何東西。你可以用它遮住坦克,讓它變成一輛自行車。”

  美科學家發明超薄“隱形斗篷” 厚度僅80納米

  從《星際迷航》到《哈利·波特》,隱形斗篷一直是科幻題材的一大主題,很多科學家也置身於這一領域的研究。

科學家讓隱形離我們越來越近

  電影《哈利·波特》中隱形

  據《每日郵報》報道,來自美國加利福尼亞州的專家發明了一款“超薄隱形皮膚斗篷”,該斗篷能貼合物體的形狀,令物體在面對可見光時無跡可尋。

  不過,需要說明的是目前該斗篷並不是很大,“這需要用顯微鏡才能觀測的到,”研究人員說道,“但依據該技術的原理,以後能使斗篷變得更大,隱形範圍也會相應變大。”

科學家讓隱形離我們越來越近

  美國能源部伯克利勞倫斯國家實驗所(DOE's Lawrence Berkeley National Laboratory)和加利福尼亞大學伯克利分校的科學家使用磚頭狀金制納米天線,製成了一件只有80納米厚的“皮膚斗篷”。

  研究人員將斗篷裹在一個尺寸爲幾個生物細胞大小、形狀凹凸不規則的三維物體上。皮膚斗篷的表面可改變光波反射路線,因而當斗篷啓動時,光探測器探測不到被遮擋的物體。

科學家讓隱形離我們越來越近

  當紅色光照射到測量物體約1300平方微米時,金制天線能夠反射光線,使得光的相位和頻率都能保持不變,從而達到“隱形效果”

  “這是第一次任意形狀的三維物體在可見光範圍內隱形。”張翔(音譯),伯克利實驗室材料科學部(Berkeley Lab's Materials Sciences Division)主任如是說,“而且我們的超薄斗篷看起來就像一件外衣。設計簡單,使用方便,今後還能擴大升級,隱藏肉眼可見的物體。”

  張翔還稱,如果對金制納米天線進行適當的調整,那麼可以令其反射出任何你想要呈現的樣子,“理論上講,如果這個斗篷夠大,你可以用它來遮蓋任何東西。甚至你可以用它來遮住坦克,並讓它變成一輛自行車。”

  另外,值得一提的是,斗篷也可以“開啓”或“關閉”,只需輕鬆切換納米天線即可。

  也許,在未來,隱形並不僅僅存在於科幻之中。

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