这不是“隐身飞机”那种靠吸收电磁波来欺骗雷达的手段,在浙江大学陈红胜教授研究团队的实验室里,更神奇的一幕正在上演——一段火柴、一支铅笔,甚至一条活生生的小鱼,一旦置身于一个六边形的柱状“隐身衣”中,就在观察者的眼前消失了。在可见光波段实现大型物体的隐形,这一电磁波“隐身衣”机理研究的最新成果今年10月24日发表在权威科学期刊《自然通讯》(nature communication)杂志上。
陈红胜研究团队成员郑斌博士把这个神奇的隐身装置拿在手中,不了解其中奥秘的人,大概会觉得那只是一个普通的摆设。实际上,这是目前世界上首个仅靠玻璃这样的普通材料就能在可见光波段使大型物体隐形的器件。放在水缸里,人们可以看到“隐身衣”之后的背景,却看不到处在“隐身衣”内的小鱼。郑斌说,就像水流绕过溪中的岩石,光也绕过了这个玻璃“隐身衣”。
2006年,英国理论物理学家彭德里(Pendry)提出,如果控制电磁波使之绕过隐身区域,出射后再按原来的方向传播,就可以实现物体的完全隐形。国际科学界对这一理论展示出了浓厚的兴趣,在一些人眼无法感知的电磁波波段,“隐身衣”研究陆续取得了大量突破。
但是,怎样在可见光波段实现“隐身”之术长期以来存在瓶颈。光的波长小,意味着隐身器材需要纳米级别的加工工艺,对材料的折射率要求也十分苛刻。
陈红胜教授介绍,考虑到人眼对光线的相位和略微延时并不敏感,研究团队对原有理论进行简化,剔除了一些苛刻条件。使用玻璃这样的常见材料,不依赖纳米级别工艺,研究团队就制造出了这一在宏观环境中可以实现六个方向上隐身的装置。用同样的方法,他们还制备出一套能够在空气中隐形的多边形隐身器件。利用这些设备,在几个特定的角度上,如小猫般大小的物体都可以在日常环境中欺骗人类的双眼。
陈红胜团队的成果大大降低了“隐身衣”的设计和实现难度,为“隐身衣”真正进入人们生活提供了重大契机。他们的研究表明,可见光波段的隐身衣研究不会止步于理论,不久的将来,“隐身衣”就有望在安全、娱乐和监控应用领域发挥作用。陈红胜表示,团队下一步将着力提升隐身的性能,如增加隐身角度,减轻装置的重量等。