“假如我能隱形的話(huà)……”相信很多人都曾有過(guò)這樣的幻想。古代無(wú)論東西方都有過(guò)不少關(guān)于隱形的傳說(shuō)，而《哈利波特》里那件隱身斗篷不知讓多少人暗暗流過(guò)口水。

隱形衣真的存在嗎?

日前，加拿大“超隱形生物科技”公司在接受美國有線(xiàn)新聞網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)宣布，他們已經(jīng)發(fā)明了“隱形外衣”。根據該公司網(wǎng)站上發(fā)布的“模擬效果圖”可以看到，這件“隱形衣”可以根據不同的環(huán)境變幻出與環(huán)境融為一體的圖案，躲在隱身衣背后的女子看起來(lái)幾乎完全消失。

更神奇的是，根據介紹，隱身衣服裝在軍 用夜視鏡、紅外線(xiàn)和熱成像技術(shù)的探測下，也能成功隱身。不過(guò)，該公司拒絕向媒體提供“隱形面料”實(shí)際樣品的應用效果，我們能看到的只是PS出來(lái)的效果圖。

對于隱形衣的制作原理，公司CEO蓋伊·克萊默也只是模棱兩可地說(shuō)：“隱形外衣”能使周?chē)饩€(xiàn)彎曲，從而使被它覆蓋的人處于完全隱身狀態(tài)。他還透露，“并未使用相機、電池、燈光或者鏡子，而且它的重量很輕，成本也不昂貴。”

負折射率材料使“隱身”成為可能

蓋伊所說(shuō)的“使光線(xiàn)彎曲”的隱身原理，其實(shí)并不是新鮮的概念，其中涉及到負折射率材料。

俄國科學(xué)家菲斯拉格于1967年最先提出了“負折射率材料”的概念。由于光在空氣中的傳播速度最快，所以自然界中所有的材料都是正折射率材料。

光從正折射率材料入射到具有正折射率材料的界面時(shí)，投射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)分別位于界面法線(xiàn)兩側。而當光從具有正折射率的材料入射到具有負折射率材料的界面時(shí)，入射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)處在于界面法線(xiàn)方向同一側，也就是說(shuō)，在這種材料中，光出現了扭曲的現象。光線(xiàn)轉彎了，負折射率材料和隱藏在負折射率材料內的物體也就“隱形”了。

但負折射率材料真的存在嗎?2000年，美國杜克大學(xué)教授戴維·史密斯領(lǐng)導的研究小組研制出一種網(wǎng)格狀材料，稱(chēng)它可以改變光的傳播路線(xiàn)。

2003年，全球數座實(shí)驗室先后確認了史密斯小組的研究結果。這一突破自然法則的發(fā)明為隱身衣的研制奠定了基礎。

隱身衣該怎樣編織?

史密斯的研究證實(shí)了“負折射率材料”的可行性。

2008年10月，美國印地安那州普渡大學(xué)的材料學(xué)專(zhuān)家沙拉耶夫在《科學(xué)》雜志發(fā)表了一篇文章，宣布他研制出了一種有負折射率的“超材料”。沙拉耶夫介紹說(shuō)，當微觀(guān)結構的尺寸與光波的波長(cháng)相當時(shí)，就能夠表現出某些光學(xué)和電磁學(xué)上的特異性，“而我的材料結構比光波波長(cháng)還小。”

普通材料過(guò)于粗糙，光線(xiàn)照在上面總是會(huì )發(fā)生反射。結構比光子還要小，才有可能使光線(xiàn)如同激流經(jīng)過(guò)鵝卵石一般順滑流過(guò)。沙拉耶夫依靠一排從中心點(diǎn)開(kāi)始沿輪輻方向向外輻射的微型針，將光的折射和扭曲減少到幾乎為零，使得圍繞著(zhù)隱身衣的光線(xiàn)發(fā)生彎曲，從而實(shí)現了“隱身”。

無(wú)論是史密斯還是沙拉耶夫，他們研究的隱形材料都存在一個(gè)問(wèn)題：既然光線(xiàn)已經(jīng)溜走，躲入隱形衣內的人也沒(méi)法看到外面。所以隱形斗篷還需要配一個(gè)“眼睛”。

2008年9月，上海交通大學(xué)與香港科技大學(xué)合作提出了“反隱形斗篷理論”，當一件隱形斗篷讓周?chē)墓饩€(xiàn)彎曲之后，接觸到反隱形斗篷的任何區域能夠讓一部分光線(xiàn)回到原來(lái)的狀態(tài)，從而讓它可見(jiàn)。這樣在“隱形斗篷”與“反隱形斗篷”的匹配下，可以讓隱藏在隱形斗篷內的人觀(guān)察到外界。

肉眼尺度的光線(xiàn)彎曲

如今在深圳光啟高等理工研究院擔任院長(cháng)的劉若鵬就曾經(jīng)研究出了這樣的隱形衣。當時(shí)他還在美國杜克大學(xué)攻讀博士，他們研究團隊的成就發(fā)表在了2009年1月16日的美國《科學(xué)》雜志上。

他們所研究的“隱形斗篷”以數千塊細小的“特異材料”片制成，這種人造纖維玻璃般的物料能控制光線(xiàn)。研究員透過(guò)一系列復雜的計算輔助，把這些“特異材料”片排列成可以“抓取”微波，并且令它們的路徑變彎。

這種“隱形斗篷”在罩著(zhù)物件時(shí)能令微波彈離表面射向鏡面，光的偏斜能令觀(guān)者看透物件后方，因而令物件隱形。

不過(guò)，劉若鵬說(shuō)，這樣的“隱形衣”只限于微波段，并不是人們想象中的讓人“視若無(wú)物”，如何推廣到光波段，在肉眼可見(jiàn)光內達到隱形效果，還有大量的工作要做。

美國國家納米科學(xué)研究中心主任張翔在2009年時(shí)也曾表示，負折射材料可在納米尺度上讓可見(jiàn)光和近紅外光彎曲，假如下一步能在正常尺度上實(shí)現這一奇觀(guān)，隱形效果就有望成為現實(shí)。

從這個(gè)意義上說(shuō)，如果加拿大這家公司真的能夠研制出隱身衣，欺騙過(guò)我們的肉眼，確實(shí)是一個(gè)值得注意的發(fā)現。但這需要等待這家公司拿出真家伙來(lái)證明自己，而不是幾張PS的效果圖。

來(lái)源： 亞洲紡織聯(lián)盟

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