2025年高考隱身技術不再是夢想
來源:網絡整理 2024-12-12 09:13:07
隱身技術不再是夢想
“隱身草”、“隱身衣”、“隱身藥”,各種形式的隱身方式不斷地出現(xiàn)在各類傳說或文學作品中。近期,幾個搞“隱形”研究的華人,讓隱身衣又成為了人們聊天時的興奮點。我們已經十分接近使人遁形的夢境,只是,我們還需弄清楚,隱身究竟是為了什么?
研究新進展:中國男孩造隱身衣
美國杜克大學及中國東南大學的科學家近日宣布,他們已經研制出了一種可以扭曲微波的隱身斗篷。該成果在2009年1月16日的頂尖期刊美國《科學》雜志刊登。
文章第一作者,該項目的負責人來自中國的“80后”劉若鵬說:“斗篷使物體隱形的能力,能發(fā)展出其他各種隱身功能。關鍵的技術在于復雜的特異材料的設計。”這種復雜的設計得益于劉若鵬等研究員長時間合作開發(fā)出來的特異材料快速設計系統(tǒng),才使得成千上萬種復雜的電磁微結構在很短的時間內全部自動設計完成。
而國際電磁科學院浙江大學分院的博士后陳紅勝,曾在2007年與其導師孔金甌院士以及美國麻省理工學院電磁波理論及應用研究中心合作,共同完成了關于隱身衣的論文———“電磁波與隱身衣的交互機理研究”。這一研究成果在國際科技界首次解釋了隱身衣的物理機制,提出了對隱形效果定量分析的理論框架,學術界稱,“這項成果將在隱身衣的設計中起到重要的指導作用”。
應用方向:軍用民用兩大方向
美國杜克大學教授戴維·史密斯是報告的第二作者,2000年史密斯領導的研究小組研制出一種網格狀材料,稱它可以改變光的傳播路線。2003年,全球數(shù)座實驗室先后確認了史密斯小組的研究結果,隨后《科學》雜志將其列為當年的10大科學研究突破之一。正是這一突破自然法則的發(fā)明為隱身衣的研制奠定了基礎。
美國國防部大力資助了史密斯小組的研究工作,可想而知,軍事是隱身衣的重要用途之一。史密斯稱,隱身材料可以用來隱藏偵察機,也可以保護進入敵軍陣地的特種部隊。英國倫敦大學理論物理學家約翰·彭德里爵士預期,軍方可望在五年內利用這種技術來避免船艦和坦克被雷達的微波探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。其實隱身這個詞早就出現(xiàn)在戰(zhàn)斗機與雷達的博弈中,只是那時的人不像現(xiàn)在這樣接近隱身衣。
史密斯小組還稱,對于一些有礙觀瞻的工廠,比如煉油廠、化工廠等建筑物,也可以包上一層隱身材料,保證城市整體景觀的和諧,甚至科研人員還可以研發(fā)一些其他類型的隱身材料用于民用,比如用來改變地震波的方向,或者阻止放射性物質的泄漏。
隱身技術促進透鏡發(fā)展
美國加州大學伯克利分校校長、美國“國家納米科學研究中心”主任、華人科學家張翔曾表示,隱形材料還有比隱身衣重要得多、影響深遠得多的用途。他自己最看重的其實并不是隱身衣,而是一個很快就能“真刀真槍”用上的領域———透鏡。
負折射材料可在納米尺度上讓可見光和近紅外光彎曲,假如下一步能在正常尺度上實現(xiàn)這一奇觀,隱形效果就有望成為現(xiàn)實。“這樣的負折射材料在透鏡領域的應用將會對社會產生十分深遠的影響。”張翔說。
他進一步解釋說,芯片等各類精細器件的制造現(xiàn)在都離不開透鏡的光刻技術,怎樣才能把器件做小,是個很關鍵的問題。很多器件的研發(fā)目前似乎都沒有什么重大突破,就是因為透鏡的衍射極限沒辦法再降低。
借助負折射材料制作的透鏡,研發(fā)人員就可以在極小的尺度上工作,制造出更小的電路,這將意味著芯片的存儲能力、集成能力會向前大大推進。高性能計算機的納米級集成電路、更高存儲量的DVD等可能也將接踵而來。
負折射透鏡也有望給生物學等科研領域帶來重大變化,F(xiàn)有顯微鏡可以讓科學家看到單個細胞,但細胞里面是如何運轉的,卻無法如此看到。有了衍射極限大大縮小的負折射透鏡,科學家將有望窺探活細胞的內部,這對于研究病毒入侵細胞的機制、新藥篩選等都會產生重大影響。
局限與負面:擔心負面可能過早
任何一個人穿上這種衣服都可以把自己隱藏起來。這一現(xiàn)實讓很多人憂心忡忡,美國犯罪紀實小說作家安妮·戴維斯說:“現(xiàn)在,我們總是提醒單身女性把車停在光線明亮的地方,取車前先看看周圍有無可疑人物。但如果隱形衣真的面世的話,這些措施會變得毫無用處。就算搶劫犯或強*犯站在你身邊,你也不知道。”
針對這些擔心,史密斯指出:“在隱身衣面世前,還有大量的基礎科學問題有待解決,現(xiàn)在就擔心它的負面影響有點過早。”
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