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改变物体折射率和RAM吸收电磁波让隐身衣“现形”

2014.1.24

　　近期，本报曾报道浙江大学研究团队，正在从事电磁波“隐身衣”机理及实验研究，同期，加拿大多伦多大学的专家也在利用电磁场原理致力此类研究。隐身，这个看似不可能的梦想，被很多科学家当成了实实在在的事儿。

　　美国曾计划实施一项帮助坦克装甲车辆隐身的“变色龙计划”。原理是发明出一种新型材料，可以像隐形罩一样罩住其他物体，从而使其不被发现。

　　隐形衣的关键技术在于一种特殊人造材料，该材料能避开光线和物体周围其他形式的电磁辐射。人之所以能看到物体，是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面，能引着被物体阻挡的光波“绕着走”，那么光线就似乎没有受到任何阻挡;在观察者看来，物体就似乎变得“不存在”了，也就实现了视觉隐身。

　　目前，“隐身术”大致分为两类：一种是利用材料的特殊晶格结构改变物体本身的折射率，让电磁波(可见光、微波与红外线)“拐弯”;另一种则是利用雷达吸波材料(RAM)吸收电磁波，这种技术主要针对波长较短的微波，还没有扩及到可见光领域。与基于RAM的隐形战机、战舰等不同的是，战地隐形衣要面对的不是敌方雷达的“电子眼”，而是肉眼的实地观察，这在某种程度上更贴近隐身的本来意义，在技术层面上更难实现。下面，本文找来了现今最为先进的隐身技术。

　　纳米材料让光偏折

　　美国开发出一种新型材料，可在纳米尺度上让可见光弯曲，假如下一步能在正常尺度上实现这一奇观，科幻世界中的神奇隐形衣就有望成为现实。

　　据称，这种新材料在纳米尺度上，可以使三维空间内的可见光弯曲，也就是说照射在这种材料上的可见光不能像正常情况下那样偏折，人眼也就无法“看到” 它。虽然目前美国只是在纳米尺度上实现了“隐形”，但从理论上讲，同样的原理在正常尺度下也应该能实现。因此，将来可能会有人用这种材料制成隐形衣。

　　“元材料”技术助隐形

　　“元材料”技术，就是将聚合材料和微小的锡卷或金属丝混合制成，从而使电磁辐射的路径弯曲。这种隐形技术，就像在空间开了一个洞，在元材料的引导下，所有的光和电磁波在这个区域都不存在，好像隐形了一样。

　　当然，开发隐形技术并不像哈利·波特小说里描写的那样富有传奇色彩，科学家还要解决很多科学难题，例如，为了达到完全隐形的效果，通过被隐形的物体最近的光波必须以超过相对论的光速极限的方式偏转;隐形罩可以用于覆盖任何形状的物体，但不能飘动;要想研制出针对视觉的隐形材料难度很大，其结构必须是纳米(十亿分之一米)级别等等。