就在幾周前，美國杜克大學(xué)科學(xué)家們揭開了“隱身斗篷”的神秘面紗。披著這件斗篷，人們便無法看見隱者，甚至連一個只有5平方英寸大的物體也能輕松避過微波的探測，使只有在電視或小說里看到的神奇情景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

最近，科學(xué)家們找到了使物體周圍光線彎曲以達(dá)到隱形效果的辦法。這一技術(shù)關(guān)鍵在于所謂的“超材料”的合成。這種特異合成物的特性是由物質(zhì)結(jié)構(gòu)而非化學(xué)成分決定的。倫敦帝國學(xué)院的研究人員亨利·彭德利教授說，我們并非是從分子的角度而是超分子的角度考慮這個問題，通過制造這種納米級別的超材料，就可以改變它們與光相互作用的方式。

隱身衣并非天方夜譚

美國杜克大學(xué)科學(xué)家在幾周前宣布，他們揭開了“隱身衣”的神秘面紗，成功地讓一個面積為5平方英寸的物體避過了微波探測。這一隱形技術(shù)是通過將物體包裹在一種“超穎物質(zhì)”中實(shí)現(xiàn)的，這種物質(zhì)能改變微波的方向，使之繞過該物體。杜克大學(xué)研究人員表示，他們希望能夠開發(fā)出可以躲過其他類型的電磁輻射隱形衣，讓外裹隱形衣的區(qū)域甚至能夠躲過可見光。杜克大學(xué)博士后戴維介紹說，微波的運(yùn)動就像水流平穩(wěn)地流過一個光滑的石頭表面一樣。

超穎物質(zhì)引導(dǎo)光線繞過物體表面，形成了一個空洞，因此光線就接觸不到或者說看不到這個空洞里面的物體。杜克大學(xué)工程師指出，非均勻復(fù)合材料的電磁特性都可以產(chǎn)生一種折射率可變的物質(zhì)，阻擋電磁波進(jìn)入某個區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)隱形。射到隱形衣的光線流過隱藏的物體，繼續(xù)向另外的方向傳播。因此，隱形衣既不會反射光線，也不會產(chǎn)生影子。這次所展示的隱形衣采用了一排銅環(huán)和銅線，覆于玻璃纖維復(fù)合材料上。這些同心同面的環(huán)通過銅器件形狀的變化，將微波輻射光引導(dǎo)開來，繞過隱形衣的區(qū)域。

有這樣一則流傳很廣的老故事，講述的是第二次世界大戰(zhàn)打得如火如荼的時候，美國海軍實(shí)施了一項(xiàng)使軍艦隱形的秘密計劃。故事中說，科學(xué)家在美國艾爾德里奇號驅(qū)逐艦上安裝了一種特殊裝備，據(jù)說依據(jù)的原理是愛因斯坦的“磁場可以引起光線彎曲”的理論。為此，1943年10月科學(xué)家在費(fèi)城進(jìn)行了一場決定性的試驗(yàn)：使軍艦周圍的光線彎曲，達(dá)到使軍艦隱形的效果———結(jié)果給艦上人員帶來了可怕后果，一些水兵精神失常了，另一些則消失得無影無蹤。

這個有關(guān)費(fèi)城試驗(yàn)的荒誕故事后來成為一本暢銷書并被拍成了電影。盡管這一荒誕離奇的故事經(jīng)不起推敲和仔細(xì)的調(diào)查，但仍被某些人認(rèn)為是真實(shí)的。然而艾爾德里奇軍艦上的人員卻沒有一位站出來證明它的真實(shí)性，實(shí)際上故事中提到的實(shí)驗(yàn)發(fā)生的時候，艾爾德里奇號驅(qū)逐艦正停泊在巴哈馬，愛因斯坦的研究工作也并未證實(shí)光線可以這樣發(fā)生彎曲。

關(guān)鍵在于隱身衣的材料

彭德利小組正在研究是否可以通過給一件物體上裹上一件超材料制作的“斗篷”，使其隱形。這件斗篷所用材料的結(jié)構(gòu)經(jīng)過了特別加工，能夠捕捉到上面的光線，并調(diào)整這件物體周圍光線的方向。由于沒有光線能從這件物體反射出來，它就成功地消失了。彭德利認(rèn)為利用該技術(shù)，很快就能生產(chǎn)出他構(gòu)想的“隱形斗篷”。

聽上去讓人難以置信，但是今天有足夠的實(shí)例表明，一種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以影響它看上去的樣子。例如，產(chǎn)于南美洲的大閃蝶鮮艷的藍(lán)翅膀上并不含任何色素，它的顏色來自于光線的反射作用。

早在上世紀(jì)70年代，科學(xué)家就已在努力運(yùn)用這種技術(shù)以制造可以躲過雷達(dá)跟蹤的隱形飛機(jī)。根據(jù)該原理，將飛機(jī)外殼的反射層分開幾厘米，那么從一層上反射的雷達(dá)電波就將被另一層上反射來的電波所抵消。然而，這種效果只對一種波長起作用，結(jié)果證明并不實(shí)用。

現(xiàn)代隱形飛機(jī)之所以能躲過雷達(dá)的跟蹤，是因?yàn)槭褂昧艘环N特殊的含有金屬粒子的涂層，以吸收雷達(dá)發(fā)射出的能量。這些金屬粒子發(fā)揮著“天線”的作用。彭德利說，使用反雷達(dá)敷層材料就好比將某些東西涂成黑色。從這個物體上你得不到任何雷達(dá)回波，但你卻可以發(fā)現(xiàn)空洞在那里。一個隱形的好辦法將是轉(zhuǎn)移一個物體周圍的雷達(dá)波和光波，從而隱去它存在的任何跡象。這正是超材料所發(fā)揮的作用。彭德利領(lǐng)導(dǎo)的小組已經(jīng)展示了使塵埃微粒突然隱去的技術(shù)。

他預(yù)測那種使較大物體隱形的光學(xué)超材料在未來5年到10年就可以上市。他們將由嵌入非金屬基片的金屬構(gòu)成，這樣從微觀上看它們或許像嵌在塑料中的微型天線，這種天線仿效的是原子在物質(zhì)中發(fā)揮的作用。原子發(fā)揮著微小電偶極子的作用，改變了經(jīng)過它們附近的電磁波，如光線的性能。

隱身衣如何讓隱者來去無蹤？

美國杜克大學(xué)科學(xué)家在幾周前揭開“隱身斗篷”面紗：披著斗篷之所以能隱身，是因?yàn)闃?gòu)成斗篷的“超穎物質(zhì)”實(shí)現(xiàn)的，這種物質(zhì)能改變微波的方向，使之繞過該物體。其實(shí)，科學(xué)家們早在上世紀(jì)70年代就已努力運(yùn)用這種技術(shù)制造可以躲過雷達(dá)跟蹤的隱形飛機(jī)，使隱形技術(shù)隨著時間的推移而日臻成熟。

采用激光實(shí)現(xiàn)隱形

倫敦帝國學(xué)院的研究人員彭德利并不是唯一在研究如何使物體隱形的人，如果說他正在研發(fā)的是一種神奇的“斗篷”，那么他的同事克里斯？菲利普斯教授正在研發(fā)的就相當(dāng)于是“魔棒”。他利用一種激光來改變物質(zhì)感光的模式。

在正常情況下，當(dāng)光同一個物質(zhì)發(fā)生作用時，其原子只吸收一定波長的光子。然而，當(dāng)所謂的“耦合激光”的光束射向一件物體時，就可以對原子產(chǎn)生影響，阻止其與這種波長光的相互作用。這就是著名的“相干虛激發(fā)”，是量子物理學(xué)的一種推論。

甚至連愛因斯坦對這種作用也抱有懷疑，但是它得到了驗(yàn)證。菲利普斯說，我必須告訴人們這是真的，之所以這樣認(rèn)為，是因?yàn)槲覀冊趯?shí)驗(yàn)室對這一切進(jìn)行了成功的演示。演示所使用的是一個紅外線激光器和一片晶體。當(dāng)激光打到這片晶體上時，直接穿過晶體沒有任何反射和折射，也沒有被吸收。其虛激發(fā)的原子沒有與光發(fā)生作用，并且從任何一個角度都看不見它。

激光可以使一小片晶體隱形，使一個人隱形會怎么樣呢？菲利普斯說，我們已經(jīng)證明這是可能的。雖然他承認(rèn)困難很大，需要大量不同波長的激光，數(shù)百萬瓦的功率。這一技術(shù)要解決的問題是如何能將如此多的能量集中針對一個人。

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隱形主要用于軍事

隱形技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用首先將會是在軍事方面，這一點(diǎn)不足為奇。這一領(lǐng)域大量的早期研究工作得到了美國國防部高級研究計劃局的支持，彭德利已與許多國家的政府和軍事組織討論過他的研究成果。

隱形技術(shù)的發(fā)展得益于美軍全球進(jìn)攻戰(zhàn)略的需要。美國是當(dāng)今世界上研究隱形技術(shù)起步較早和投資最多的國家，近幾年，隱形技術(shù)有了長足發(fā)展，有關(guān)國家對這種技術(shù)都實(shí)行了高度保密。在由戰(zhàn)斗機(jī)、防空導(dǎo)彈和高炮組成的現(xiàn)代防空網(wǎng)的面前，即使依靠軟硬殺傷的共同努力，執(zhí)行進(jìn)攻任務(wù)的常規(guī)戰(zhàn)斗機(jī)也無法保證自己的損失在可以接受的范圍內(nèi)，

因此，出于全面提高戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)效能和生存率的考慮，美國發(fā)展了隱形飛機(jī)。采用什么技術(shù)能讓飛機(jī)具有隱形效果呢？一般來說有4種辦法。

一是在飛機(jī)上涂一層能吸收電磁波的涂層。雷達(dá)發(fā)出的電磁波被吸收了，沒有回波，雷達(dá)就變成了瞎子。

二是采用吸收雷達(dá)波的復(fù)合材料。這種材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，受雷達(dá)波輻射后產(chǎn)生振動，把雷達(dá)波轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉。

三是合理地設(shè)計飛機(jī)外形，盡量采用圓滑、曲線形的表面形狀，讓射來的雷達(dá)波不易發(fā)生反射。

最后一種辦法就是盡量減少飛機(jī)本身發(fā)出的電子輻射和熱輻射，讓對方的監(jiān)測雷達(dá)和紅外探測器捕捉不到電磁波和紅外線。

飛機(jī)的隱形技術(shù)主要體現(xiàn)在對雷達(dá)和紅外等目標(biāo)信號的控制上。采用雷達(dá)隱形的飛機(jī)從外形上很容易識別，這類飛機(jī)主要通過優(yōu)化外形設(shè)計來減小雷達(dá)反射截面，整架飛機(jī)幾乎全由直線和平面組成，從而使雷達(dá)反射波集中于水平面內(nèi)的幾個窄波束，讓敵方雷達(dá)不能得到足夠的連續(xù)回波信號以確定其是否是一個實(shí)在的目標(biāo)。采用隱形技術(shù)的F—117和B—2飛機(jī)先后參加了海灣戰(zhàn)爭和科索沃戰(zhàn)爭，在現(xiàn)代防空火力下經(jīng)受了考驗(yàn)。隱形飛機(jī)成功打擊了大批得到嚴(yán)密火力保護(hù)的目標(biāo)，自身僅在南聯(lián)盟損失一架，考慮其任務(wù)的難度和攻擊的成功率，應(yīng)該說其設(shè)計還是相當(dāng)成功的。

由于隱形，它比那些通常很容易受到地面攻擊的戰(zhàn)斗機(jī)就可以執(zhí)行近距離偵察和攻擊的任務(wù)。隨后可能要研發(fā)地面隱形裝備。

隱形將會走進(jìn)生活

隨著這種隱形技術(shù)越來越便宜，那么就可能會在其他領(lǐng)域運(yùn)用。風(fēng)力發(fā)電場和高聳的塔柱可能會突然不見了；墻壁可以建成透明的，而又不影響保溫和隔音；橋梁和摩天大樓可以看上去好像飄浮在空中。犯罪分子也必定會利用這種技術(shù)，因此這種超材料的商業(yè)運(yùn)用將會受到嚴(yán)格限制和審批。

帕德里克?林博士是美國加利福尼亞研究納米技術(shù)對社會和道德規(guī)范影響的一家機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人。他認(rèn)為，可以最大限度地控制犯罪分子使用這一技術(shù)的范圍。他說，正如我們利用金屬探測來提醒我們防備那些隱藏的武器一樣，希望同時研究發(fā)現(xiàn)這種隱形技術(shù)的辦法。

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