隱身材料讓你遁形

杜以會

當前，許多國家都在研究能令物體實現隱身的新材料。改變光線方向、使特體變透明、變色隱藏物體……研究者們正在通過各種方法，實現對目標物體的“隱身”。

讓微波“繞道走”

最近，美國杜克大學和中國東南大學組成的一個國際科研小組已順利研制出一種新型人工電磁材料，并以此制作出“隱身大衣”。該“隱身大衣”可以引導微波“轉向”，避開儀器探測，從而防止目標物體被儀器發(fā)現。

據悉，該“隱身衣”外形如同一條黃色的浴巾，由數以千計類似人造玻璃纖維的“超材料”組成。這些材料可以“抓住”微波，并使其改變原來的方向。當微波進入隱身材料后，就在其中彎曲行走，繞過被隱身材料包裹的物體，最后原樣不變地射出。在檢測儀器看來，被“隱身衣”包裹的物體就好像消失了一樣。

此外，這種材料也可以用來改善無線電通信。增強室內或地下的信號強度，從而減少某些物體對通信的阻礙。如今，只要使用簡單的印刷電路板技術，就能設計出一件“隱身大衣”，因此隱身材料的研發(fā)成本已相對降低。目前這種隱身材料只能在微波領域起作用，還不能完全避開可見光。不過，研究人員已經編制出準確設計新型人工電磁材料的軟件。應用這些新材料，未來對于視覺隱身材料的研究還將更進一步。

美國加利福尼亞大學伯克利分校和勞倫斯伯克利國家實驗室的科研人員也在研制隱身材料。他們研發(fā)的新材料是一種呈“漁網”狀的金屬材料。該材料具有多層的網狀結構，每一層由銀和鎂的氟化物交替構成。研究人員將導電的銀和不導電的氟化鎂交替堆疊在一起，并在層與層之間挖出極為微小的漁網圖樣。這樣一來，人們在近紅外線的范圍內觀察被隱藏的物體時，物體看起來就好像消失了一樣。

實現“肉眼隱身”

英國倫敦帝國大學的科研隊伍和美國方面進行合作，研制出一種新型隱身材料。這種材料不但能令所覆蓋的物體“隱身”，還能把光線及微波導向人們需要的任意一個地方。

研究人員發(fā)現，物質的光物理特性和其分子在磁場中的運動有關。改變物質的內部結構，就能改變它的光物理特性。利用這一原理，研究者制造出了新型隱身材料——一種叫做“元材料”的物質。該物質是由聚合材料和微小的錫卷或金屬絲混合制成的，能使光線路徑彎曲?！霸牧稀本哂歇毺氐沫h(huán)形結構，同時兼?zhèn)涠喾N電磁特性。為了使該材料的“隱身”效果更明顯，科學家把“元材料”分子按同心圓環(huán)狀的結構作了重新排列。

此外，英國科學家運用納米技術設計出一種納米合成材料。該材料在可見光的范圍內無法被人的肉眼察覺到。這種材料由很多層特殊的硅材料制成，當光線經過這一層層硅材料時，就會發(fā)生不同的反射和折射。當光線最后回射到肉眼時，就會變成波長很小的光線。由于人眼無法感知這種光線，自然也就無法看到目標物體了。

變色隱藏物體

法國也在研究視覺隱身方面的新材料。目前，法國國家科學研究中心和Arcueil技術中心已經研究出三大類“變色龍”材料，統稱“X-色變”材料。這些材料能根據微波對其本身提供的信號。以及微波與所在環(huán)境(主要是溫變環(huán)境)所產生的相互作用，發(fā)出不同顏色的光。

據悉，某些有機物質具有在紅、黃、綠等不同顏色間轉換的特性。這些材料在未激活狀態(tài)下，具有某一種特定顏色，但在接收外來的新信息(如來自可見光或輻射的熱源)后，其原有顏色就會發(fā)生變化。

法國國家科學研究中心的化學凝聚物質化學實驗室通過光致色變材料的研究，已經成功尋找出一種可以控制材料顏色轉換時間的方法，確保轉換時間小于1秒。