论文部分内容阅读
世界上最远的距离,不是生与死的距离,也不是从地球这端到那头的距离,而是你在我眼前,我却看不见你。曾经,哈利波特的隐身衣让多少人为之疯狂着迷。在人们的视野中瞬间遁形,是人类最大的梦想之一。如今,只出现在科幻小说中的故事成真了。
2013年10月,一篇名为《电磁波与隐身衣的交互机理研究》的文章刊登在了权威科学期刊《自然通讯》杂志上。这篇文章首次解释了隐身衣的物理机制,而作者就是来自于浙江大学国际电磁科学院的陈红胜教授及其团队。
11月4日,该团队的博士生郑斌在众人面前表演了“隐身术”。郑斌手里拿着一个边长5厘米,厚也是5厘米的正六边形玻璃器具,该器具的中心是一个孔洞。这就是可以让生物隐身的六边形隐身器。他将六边形隐身器放进装满水的透明鱼缸里。鱼缸的一侧,是浙江大学的“求是鹰”校标。从鱼缸的一侧,透过六边形隐身器,人们可以看到完整的求是鹰图案。
郑斌用一支铅笔穿过六边形隐身器中心的孔洞,结果铅笔插进六边形隐身器孔洞的那段消失不见了。透过玻璃器具,我们还是可以看到鱼缸一侧的完整的浙大求是鹰图,就像没有插进铅笔时一样。也就是说,铅笔隐形了!
为什么铅笔会“隐形”?首先我们要明白物体为什么会“显形”。我们之所以能看到各种各样的东西,是因为当可见光照射到物体上时,会在物体表面发生反射、散射。当散射出来的光能被人眼接收到时,人就看到了物体的形状。其实,可见光、不可见光、微波、短波、长波都属于电磁波家族。肉眼通过光看东西,而雷达则通过电磁波“看”东西。既然隐形飞机可以依靠特殊材料,吸收雷达发射的电磁波而达到“隐形”的效果,那在同属电磁波家族的可见光领域为什么就不行呢?
陈红胜团队研制的六边形隐身器就是让物体在可见光的范围内实现隐身,也就是在肉眼情况下隐身。他们用的是一种与隐形飞机不同的技术——六边形隐身器不吸收可见光,而是让光线绕过隐身区,就像让溪水绕过挡路的石头一样。虽然物体在隐身器中并没有真正的隐形,但由于隐身区中根本没有光线,所以在肉眼看来,隐身器中便没有物体阻挡。
其实早在2007年,陈红胜团队就开始着手研究隐形衣,不过目前研制的隐身器还只能算个“半成品”——它本身不隐形。目前我们想制造出真正的隐身衣,可能还比较困难。要实现在可见光频段的完美的隐身器件,需要纳米级别的加工工艺,而且对材料参数的要求也非常苛刻,以目前的技术手段还很难实现。随着新材料的发现及制造工艺的提高,相信将来终会实现。
2013年10月,一篇名为《电磁波与隐身衣的交互机理研究》的文章刊登在了权威科学期刊《自然通讯》杂志上。这篇文章首次解释了隐身衣的物理机制,而作者就是来自于浙江大学国际电磁科学院的陈红胜教授及其团队。
11月4日,该团队的博士生郑斌在众人面前表演了“隐身术”。郑斌手里拿着一个边长5厘米,厚也是5厘米的正六边形玻璃器具,该器具的中心是一个孔洞。这就是可以让生物隐身的六边形隐身器。他将六边形隐身器放进装满水的透明鱼缸里。鱼缸的一侧,是浙江大学的“求是鹰”校标。从鱼缸的一侧,透过六边形隐身器,人们可以看到完整的求是鹰图案。
郑斌用一支铅笔穿过六边形隐身器中心的孔洞,结果铅笔插进六边形隐身器孔洞的那段消失不见了。透过玻璃器具,我们还是可以看到鱼缸一侧的完整的浙大求是鹰图,就像没有插进铅笔时一样。也就是说,铅笔隐形了!
为什么铅笔会“隐形”?首先我们要明白物体为什么会“显形”。我们之所以能看到各种各样的东西,是因为当可见光照射到物体上时,会在物体表面发生反射、散射。当散射出来的光能被人眼接收到时,人就看到了物体的形状。其实,可见光、不可见光、微波、短波、长波都属于电磁波家族。肉眼通过光看东西,而雷达则通过电磁波“看”东西。既然隐形飞机可以依靠特殊材料,吸收雷达发射的电磁波而达到“隐形”的效果,那在同属电磁波家族的可见光领域为什么就不行呢?
陈红胜团队研制的六边形隐身器就是让物体在可见光的范围内实现隐身,也就是在肉眼情况下隐身。他们用的是一种与隐形飞机不同的技术——六边形隐身器不吸收可见光,而是让光线绕过隐身区,就像让溪水绕过挡路的石头一样。虽然物体在隐身器中并没有真正的隐形,但由于隐身区中根本没有光线,所以在肉眼看来,隐身器中便没有物体阻挡。
其实早在2007年,陈红胜团队就开始着手研究隐形衣,不过目前研制的隐身器还只能算个“半成品”——它本身不隐形。目前我们想制造出真正的隐身衣,可能还比较困难。要实现在可见光频段的完美的隐身器件,需要纳米级别的加工工艺,而且对材料参数的要求也非常苛刻,以目前的技术手段还很难实现。随着新材料的发现及制造工艺的提高,相信将来终会实现。