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原标题:可知光下遮盖,美物历史学家体现隐身技艺

浏览次数:78 时间:2019-09-01

美科学家展示隐身技术:方解石弯曲光线

英美研制方解石隐形毯 可见光下隐藏“大”物体

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北京时间3月1日消息,据国外媒体报道,科学家张柏乐(Baile Zhang)在本周举行的一项流行技术大会上揭开他的起源于《哈利-波特》小说的“隐身衣”技术,现在他已经变成街谈巷议的话题。他表示,他研制的隐身衣与其说是一项彻底的物理学突破,不如说是一项兴趣爱好。

据英国《自然》杂志网站12月15日报道,两组科学家首次使用方解石研制出了隐形斗篷,能够在可见光下隐藏肉眼可见的物体。

张柏乐博士25日在美国加利福尼亚州长滩举行的享有盛誉的TED2013 会议上展示了他的发明——“肉眼看不见的隐身衣”。尽管他的装置只是一个盒子,而不是隐身衣,但二者的目的都一样,都是为了弯曲物体周围的光线,达到肉眼看不到的目的。张柏乐说,2010年他提出这种想法,并“只是为了好玩”制造了该装置。他在上传到YouTube的一段视频上演示了该装置,通过这个盒子让一个卷起的便利贴消失不见了。只要便利贴位于隐身衣后面,人们就无法看到它。这段视频上的演示与在TED2013上的演示不同。张柏乐称,他把两片方解石(一种能够弯曲光线的碳酸盐矿物)粘贴在一起制成这个盒子。

2006年,科学家首次提出了隐形斗篷的概念,自此,科学家研发出了能让物体在某些波长的光线下“隐形”的斗篷,然而,科学家一直没有制造出能让物体在可见光波长范围内隐形的斗篷。现在,英美两个科研小组分别使用方解石,首次制造出了一种透明的“隐形毯”,可以隐藏肉眼可见的“大”物体。

综合类博客BoingBoing的卡拉-辛克莱写道:“2010年他产生这种想法,今天是他第一次在观众面前进行现场展示。”31岁的张柏乐目前是新加坡南洋理工大学的一名物理学和应用物理学副教授。去年他入选麻省理工学院技术综述的“35岁以下年轻发明家”获奖名单。张柏乐的装置并不是第一个隐身衣,该技术因《哈利-波特》书籍及其电影系列而出名。其他设计分别出自伦敦大学帝国理工学院、杜克大学和德克萨斯大学等机构。张柏乐也并不是出席TED2013的唯一一位发明家。苏伽特-米特拉因其“墙中洞实验(Hole in the Wall Experiment)”获得这项会议的100万美元奖金,他认为未来的教育发展方向是学生进行自学。

当光线进入隐形毯并接着退出(此时它们已从被隐藏的物体那儿弹跳回来)时,隐形毯通过弯曲光线让被覆盖的物体“隐身”。这种方式让光线偏离,就像物体不存在,光线直接从物体下面的地面反射回一样。

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位于新加坡的新加坡—美国麻省理工学院联合技术研究中心光学工程师张百乐设计出了其中的一款隐形毯。他指出,制造这样的隐形斗篷需要一种可以弯曲射入和射出光线的材料,方解石可以非常完美地完成这项工作,因为偏振光通过方解石的速度取决于方解石的晶体取向。于是,通过将两块方解石晶体黏合在一起,可以制造出一个能弯曲射入和射出光线的隐形斗篷,而且弯曲光线可以达到令科学家满意的数量。

张百乐解释说,方解石的光学特性依靠其晶体取向这个事实通常在制造设备时是一个缺憾,但他们却将其变为制造隐形毯的优势。张百乐和同事制造出的方解石隐形毯能隐藏一个38毫米长、2毫米高的钢楔,让其在红光、蓝光和绿光下隐形,他们的隐形毯有望在水下工作,大量用在海底隐藏物体。

由英国伯明翰大学物理学家张爽和伦敦帝国学院物理学教授约翰:潘德瑞领导的研究团队制造出了一款可在空气中工作的方解石隐形毯,它可以隐藏几厘米高的物体。潘德瑞是首个阐释隐形斗篷工作原理的科学家之一。

张百乐表示,这两种方解石隐形毯都比以前隐形斗篷的制造成本低。以前的隐形斗篷使用的都是构造复杂的硅微结构,且仅能隐藏微小物体。“因为以前的隐形斗篷制造起来非常困难而且昂贵,因此很难规模化生产”。但最新隐形毯使用的方解石是纯天然材料,其单个成本仅约1000美元,张百乐表示,这种隐形毯很快就可实现自己在家制造。

英国《自然》杂志网站相关报道

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