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解決“超材料”問(wèn)題 “隱形衣”有望實(shí)現(xiàn)
2006-06-13 13:50:02     

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解決“超材料”問(wèn)題 “隱形衣”有望實(shí)現(xiàn)

環(huán)球在線消息:據(jù)msnbc網(wǎng)站2006年5月25日?qǐng)?bào)道,從遠(yuǎn)古的神話故事到今天的電影《星際迷航》和《哈里·波特》小說(shuō)都有關(guān)于隱形衣的情節(jié)。近日,夢(mèng)想終于成為現(xiàn)實(shí),英國(guó)倫敦皇家學(xué)院的研究人員聲稱很快就會(huì)發(fā)明出一種新型材料,可以像隱形罩一樣罩住其他物體,從而使其隱身不被發(fā)現(xiàn)。并不象這些虛構(gòu)的小說(shuō)故事那樣夸張,真實(shí)的工藝技術(shù)通常需要具備一定的特點(diǎn)。然而,幾種形式的隱形技術(shù)將很快用于軍事中。

英國(guó)倫敦皇家學(xué)院的研究人員約翰·彭德介紹說(shuō),“研究人員非常有信心,在雷達(dá)頻率下,這些材料可以在18個(gè)月左右的時(shí)間內(nèi)得以應(yīng)用?!?br/>
解決“超材料”問(wèn)題 “隱形衣”有望實(shí)現(xiàn)彭德教授研究小組是從事該項(xiàng)研究的兩個(gè)小組之一。這兩個(gè)小組取得的結(jié)果在正式發(fā)表前,將于25日就在《科學(xué)》雜志的網(wǎng)站上公布。這兩篇文章分別說(shuō)明了創(chuàng)造隱形技術(shù)的不同理論方法,應(yīng)用范圍不僅僅是針對(duì)雷達(dá)系統(tǒng),而且還包括潛在的視覺(jué)光波。

還有許多其它的研究小組在尋找可以使物質(zhì)隱形的方法,從設(shè)法消除附近物體上的光波到使用斗篷罩住物體等等。其中最奇特的被稱為“元材料(Metamaterials)” 技術(shù),是將聚合材料和微小的錫卷或金屬絲混合制成,從而使電磁輻射的路徑彎曲。

美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的電子工程師納德·安戈塔早在去年就發(fā)表了關(guān)于物質(zhì)隱形的文章,他解釋道,超材料是一種非常有意思的物質(zhì),有許多控制它的方法。最新發(fā)表的研究論文中描述了如何使用超材料將周?chē)矬w的光通路扭曲,從而達(dá)到隱身的目的。

美國(guó)杜克大學(xué)的大衛(wèi)·史密斯介紹說(shuō),“這種隱形罩就像在空間開(kāi)了一個(gè)洞,在另一側(cè)元材料的引導(dǎo)下,所有的光和電磁波在這個(gè)區(qū)域都不存在,好像隱形了一樣?!?/p>

當(dāng)然,開(kāi)發(fā)隱形技術(shù)并不像哈里?波特小說(shuō)那樣富有傳奇色彩,科學(xué)家還要解決很多科學(xué)難題,例如:

1.為了達(dá)到完全隱形的效果,通過(guò)被隱形的物體最近的光波必須以超過(guò)相對(duì)論的光速極限的方式偏轉(zhuǎn)。幸運(yùn)的是,愛(ài)因斯坦的理論允許平滑光脈沖經(jīng)歷這樣的向變。

2.隱形效果只對(duì)特殊范圍的波長(zhǎng)有作用,只能在范圍非常小的頻率范圍發(fā)揮效果。

3.隱形罩可以用于覆蓋任何形狀的物體,但不能飄動(dòng)。移動(dòng)的材料會(huì)破壞隱形效果。

4.元材料內(nèi)部的微小結(jié)構(gòu)要比想要彎曲的電磁射線波長(zhǎng)還要小。想研制出針對(duì)雷達(dá)的隱形材料還相對(duì)容易,因?yàn)橹皇呛撩准?jí)。但要想研制出針對(duì)視覺(jué)的隱形材料難度更大,其結(jié)構(gòu)必須是納米(十億分之一米)級(jí)別的。此外,科學(xué)家還要考慮使?jié)撏Ш蛙娕炓活?lèi)更重的物體隱形。

除此之外,隱形技術(shù)在民用方面也有很多應(yīng)用。例如,可以研制一種容器遮蔽核磁共振掃描儀干擾;可以建隱形罩避免障礙物阻擋手機(jī)信號(hào);甚至可以在煉油廠上建一個(gè)隱形罩,使它不影響海邊的美麗風(fēng)景。

除彭德教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組以外,另一個(gè)小組來(lái)自蘇格蘭圣?安德魯斯大學(xué)的來(lái)恩哈德教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)。他們?cè)谘芯繄?bào)告中提出更簡(jiǎn)單的方法,將元物質(zhì)建成圓柱型的隱形罩。他認(rèn)為,彭德教授的文章給了他很多有益的啟示,將兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的方案結(jié)合起來(lái)將會(huì)產(chǎn)生實(shí)用型設(shè)計(jì)。

來(lái)源:中國(guó)科技信息網(wǎng)



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