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文档简介
1、浙大团队研制岀“隐身衣”科幻梦想或将成现实摘要制造出能实现完美隐形的“隐身衣",是科学家、工程师及科技爱好者梦寐以求的事。浙江大学陈红胜教授等带领的研究团队,正在从事电磁波“隐身 衣"机理及实验研究10月31日,浙江大学陈红胜教授研究团队工作人员演示一件“隐身”装置的效果。当一支铅笔被放入该装置中时,铅笔的中间部位“不见了”,但该部位的背景图案仍然可见10月31日,浙江大学陈红胜教授研究团队工作人员、博士郑斌整理一件“隐身”装置10月31日,浙江大学陈红胜教授研究团队工作人员演示“隐身”装置。一束光在该装置内“转弯”,但穿过装置后仍按照原来的方向传播制造出能实现完美隐形的“
2、隐身衣",是科学家、工程师及科技爱好者梦寐以求的事。浙江大学陈红胜教授等带领的研究团队, 正在从事电磁波“隐身衣" 机理及实验研究。他们相信,虽然目前的技术还存在一定的局限性,电磁波隐身将是隐身技术真正走入生活领域的一个重大契机。电磁波(包括光波)照射到物体时,会在物体上发生散射散射的电磁波被接收后,就表明那里存在物体。如果能让电磁波“转弯",绕着物体走,这样物 体就能“隐身",陈红胜团队所进行的研究正是基于这样的理念。该团队提出了一种可见光波段多边形 “隐身衣"的设计方法,理论上能够实现在各个方向上的隐身效果。 在实验上,他们研制出一种六边形
3、柱状“隐身衣", 其工作频段可达整个光波段。另外,该团队还制作出了微波段圆柱体隐身器件等。陈红胜团队所进行的研究,不仅对“隐身衣"从理论走向实用起到了促进作用,还有效降低了其实现的复杂度。隐身原理:让电磁波转弯人之所以能看到各种各样的东西,是因为光射到这些东西上后,被它阻挡并反射到人的眼睛。隐身技术的原理就是改变电磁波(光是其中一种)在 材料中的折射率,即不再让这些东西反射光。飞机、导弹、坦克或一些人们不愿意看到的物体,都可以隐于无形。这是科学家、工程师以及科技爱 好者梦寐以求的目标,但科学家们一直没有找出隐身材料变化与隐形效果之间的关系。陈红胜说,他们的研究在理论上回答了
4、完美隐身衣能否得到实现的问题;并由此可以计算出怎样的参数可以实现多少程度上的隐形。他的研究发现,完美的隐身衣,既不反射电磁波,但也不会吸收,因为那样电磁波都会发生变化。“所以,应该是让电磁波转弯,绕着物体走,这样物体就能隐身。”陈红胜解释,这就像小溪里的流水,经过一块石头时,溪流会绕过石头后再合拢了继续向前,就像没有遇到过石头一样。当然,隐身技术只能实现在某一个频率上隐形。电磁波从频率上可以分为一段段,其中某一段可以被肉眼看到,那就是光波。肉眼见不到的隐身衣 虽然在光波频率范围内能够实现隐形,但是用其他频段的电磁波还是可以探测到。同样道理,能逃过雷达监测的隐形飞机,用肉眼却是可见的,即 在光频
5、下没有隐形。|据了解,隐身衣的研究在国外非常热,国内这两年也开始关注这个问题。去年,美国一个研究小组在科学杂志上发表论文,论证了使用能使光波以及电磁波发生扭曲的革命性新材料制造出真实世界中的隐身衣的可行性。现在国际电磁科学院浙江大学分院有一个12人的团队,正在开展隐形材料的研究。“知道了隐身衣背后的物理机制,研究出像哈利波特那样的魔法隐身斗篷就不再是梦想。"陈红胜说。专家解读“隐身衣”开发成功有可能日前,中科院物理研究所光物理实验室研究人员告诉记者说,根据物理学界此前对隐身材料的研究和应用来看,开发出文中这种可以隐藏物体的“隐身衣"还是有可能的。|光物理学上的“隐身&quo
6、t;是指在物体表面涂上一层特定材料,通过吸收其对应的特定波长,从而达到无法探测的效果。此前,这种光学原理已经在军事上被广泛运用 比如在飞机或者潜艇上涂上可以阻断红外线的材料,雷达就很难探测到它们的存在。不过,这种使可见光“隐身"的实际应用此前并不多见。由于红夕卜线具有更好的保密效果,目前利用比较广泛的多为红夕卜线的隐身技术。据了解,由于可见光中包含多种波长的光线,因此如果找到能够吸收各种波长光线的材料绝非易事。因此,科学家开发出让人类实现隐身的神奇斗篷尚需时日。新闻背景英美科学家成功研制出首件“隐身衣"据美国媒体报道,2006年10月20日,科学家开发出全球首件二维“隐身衣
7、"。美英两国科学家利用光学原理,成功地用它“隐身"了一个铜圆柱体。这一重大发现已被刊登在当天发表的科学杂志上。人造海市蜃楼据报道,这件“隐身衣"主要材料为金属和电路板材料的混合物,比如陶瓷或光纤合成物等等。这种材料吸收了特定的光线,人的肉眼是感受不到比较微弱的光线,就好像物体不存在一样。这就像是海市蜃楼,在海市蜃楼中,热量引起光线变化,隐去了天空中出现的影像后面延伸的道路。隐身衣的设计者大卫施伊格称:“我们创造了一个人造的海市蜃楼。它可以隐藏一些物体,让观察者从各个方向都无法察觉它的存在。”这件“隐身衣"可以阻止探测物体的微波。像光线和雷达波一样,微波遇
8、到物体时通常会反射回来,所以仪器就会发现这种物体,形成一个可以探测到的影子。而隐身衣使用的特殊材料,可以让雷达波、光线或者其他的波绕过物体而不会反弹回来,进而达到不可视的效果。改进设计消灭“阴影"|不过这只是科学家“偷天换日”的第一步,今后科学家们还将对其进行改造和发展,从而制造出可以使人和其他物体“消失"的隐身衣。设计者称:“这个隐身衣只是二维的,而且还投下了一个小小的阴影。我们下一步是做出三维的隐身衣并消灭所有阴影。”人们能够看到物体,是因为物体会将照射到其表面的光线分散开,并反射到人的眼睛里。这个隐身衣既可以减少光线的反射,同时也可以减少物体的影子。不过,目前两者还都
9、没有完全被隐藏起来。据介绍,在理想情况下这两者可完全“消失",人们无法察觉到“隐身衣"和它隐藏物体的存在。|设计者称:“目前,我们只是使物体的影子和它反射的光线不易被人眼发现。这意味着它的背影仍然能够看得见,只不过是变暗了。今后我们还要改进它的结构,让它成为彻底的隐身衣。"设计者还补充说,人们甚至可以想像这种材料能够隐藏声音,不会产生震动。相关链接隐身技术在作品中|隐形“斗篷"电影哈利波特中,我们能够看到这样的场景,很多次当波特身临险境的时候都是由一个可以将其隐身的“斗篷"救命。隐形车电影择日再死中,高科技使得詹姆斯邦德拥有了一辆隐形车,这辆车
10、可以使他从任何险境中得以逃生。隐形太空船电视剧星际迷航中,罗姆兰人是好战的外星人,罗姆兰太空船的特色是能够隐形,但当它们隐形时,不能启动防护罩,也不能开火。隐身技术在现实中|日本“隐身衣"视觉伪装据新华社电2004年,日本东京大学教授推出了一款宽大外衣,人们只需穿上这件外衣,就可以让人“难以辨认"。事实上,这款名为“隐身衣"的发明并非是真正的隐身,它只是利用“视觉伪装"而达到让人无法辨明的目的。它是由回射性物质构成,具体的做法是在整个衣服上涂上了一层回射性物质,衣服上还装配了照相机。|原理是将衣服后面的场景由摄影机拍摄下来,然后将图像转换到衣服前面的放映
11、机上,再将影像投射到由特殊材料制成的衣料上。这套技术吸引了军事专家的极大注意,他们对是否能开发出一种帮助部队隐身的技术很感兴趣。|俄隐身衣使静止物隐形|据报道,今年2月,俄罗斯乌里扬诺夫斯克州立大学加多姆斯基教授称已经发明出了一种特殊的“隐身衣",并且申请了专利加多姆斯基教授发现,一个物体只要覆盖上一种由黄金胶体粒子制造的“特殊外衣",就可以达到隐形的效果。研究人员相信,像飞机和太空船这样的大型物体,只要涂上了这种特殊物质,将能够从雷达屏幕前“消失相关阅读“又一个牛人出现了,希望他将来更近日,浙大论坛上很多学生发出这样的赞叹.浙大学生赞叹的对象;年出生的刘若鹏,年仅岁的他及
12、其团队研究发明了被物理学家高度评价的“隐身衣”.该成果已于近期在顶尖期刊美国科学杂志上刊登 ,而该论文的第一作者就是浙江大学2006届毕业生刘若鹏岁6勺学生便在世界顶级的杂志上以第一作者发表论文,这一消息迅速在浙大传开.80后学生研制出“隐身衣”“隐身衣”科研项目是由美国杜克大学和中国东南大学等科研单位合作完成.昨天,记者联系上了远在美国杜克大学的从浙若鹏,2006大毕业后,他获美国杜克大学研究院全额奖学金,在电子工程系(ECE)攻读博士学位,并将于近期毕业.根据,新研制出的隐形材料可以引导微波“转向”,避开仪器探测,从而防止物体被发现.与光和雷达波一样,微波探测到物体的原理是物体阻挡了微波通
13、过的途径,使其产生阴影,从而“显形”.而这种敷在物体表面的隐形材料,能引导微波“绕着走”“隐形衣”外形如同一条黄色的浴巾,由数以千计的类似人造玻璃纤维的“超材料”组成,这些材料可以“抓住”微波并改变其方向.记者了解到,对于刘若鹏团队的研究成果,在同一领域进行研究的英国伦敦大学帝国学院理论物理学家彭德里爵士高度评价,称该工作具有里程碑的地位,并预期军方可望在五年内利用这种技术来避免船舰和坦克被雷达的微波探测系统成功发现行踪.谦虚的刘若鹏一直坚持说是一个绝佳的交叉学科搭配美研究者共同的努力下,这个工作绝对不是他一个人的功劳我要感谢整个工作的合作者是实验方面的专家,秦瑶主要负责了大量的数值仿真.春霖
14、是半ian统计半工程的专家,和我算,当然还崔老师Da鼎立支持,我们完成了这个工作(刘若鹏提到的人均是他团队成员和论文合作者).总归,最后在中大学时就曾研究“隐身衣”尽管刘若鹏很低调,但他成为发在科学杂志上论文的第一作者,而且后”标准的已引起浙江大学的轰动.很多不认识的人都开始称赞他,认为他前途无量,而很多认识他的人更对刘取得如此成绩毫不怀疑.刘若鹏是浙江大学 06届竺可桢学院混合班学生,在本科时,他就被公认为是狂人“狂”绝不是“狂妄”,而是“疯狂”同样是混合班毕业,刘的师兄方毅说起他,第一个印象就是他对科研非常执著,或者说疯狂.他说,刘若鹏做起实验来经常不要命,连续三四天不休息,而一休息也是三
15、四天.这一说法得到了刘的铁杆兄弟常在实验室里过夜.,现身在美国亚利桑那州立大学读研的彭博的认可.他说,他们大一大二的时候在紫金港,刘若鹏做起实验来“他在理论上很有钻劲 ,很有热情.其实做这个异相介质的东西就是从当时在紫金港机房推公式、仿真开始的 .”在彭博的印象中 ,刘从大三 开始,就一直在做相关方面的研究 ,“当时他就坚信这方面的研究很有前途 ,可他周围很多人 ,包括一些博士生都不是很认同 ,但刘还是坚持做 下去.”方毅告诉记者 ,除了做事执著 ,刘若鹏的思维也很活跃 ,社会活动能力很强 .他说,竺可桢学院有个多学科讨论组 ,就是组织各个学科背景的学 生进行学术探讨 .刘若鹏经常是组织者.方毅告诉记者,刘若鹏现在每年都回来一趟,给他的学弟学妹作讲座见了我都叫师兄,非常谦虚高中时不愿争成绩第一,说起刘,他赞不绝口.“他已经完全超出了一个高中学生的能刘母校深圳中学(高中)的副校长赵立是刘高中时候的物理老师和竞赛辅导老师力和知识了 .”赵立说,刘若鹏不单单物理方面表现突出,而且综合素质非常高,和人打交道的能力特别强.对于刘若鹏高中时候的表现,时任他班主任的深圳中学老师李剑新最有发言权.他说,刘若鹏进入深圳最好的高中深圳中学,成绩并不算顶尖,所以被分在了他任班主任的普通班,但第一次期中考试,他却考了年级第一名.“这在学校里简直有如放了"卫星",普通班学生考过实
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