隐形:从微波到可见光的跨越

2014-01-02 来源:南方日报 字号:
3、全面应用尚待时日

隐形器件的研究存在几个主要的技术瓶颈,如材料参数苛刻、不够轻便等,目前的研究主要处于实验验证及测试阶段,离应用还有很长的距离。

虽然隐身衣与人们想象中完美的隐形效果相去甚远,但隐形技术研究的成果,应用前景都十分广阔。

自从隐形技术现身,军方对其就表现出强烈的兴趣。美国国防部曾大力资助史密斯小组的研究工作,史密斯表示隐形材料可以用于隐藏侦查设备,保护进入敌军腹地的部队。

南京理工大学研究员王敏芳等曾撰写论文描述负折射率材料在新型军事雷达、通信系统天线等方面的广阔应用前景,对减小雷达尺寸、改善天线指向性、提高增益等性能具有重要军事应用价值。

以天线为例,将负折射率材料应用于天线覆层将能极大地提高天线性能,可满足高定向性、高增益、重量轻、体积小的严苛要求。

微波段负折射率材料还可广泛应用于微波器件、前向波方向耦合器、宽带相移器、分布式放大器等。利用逆多普勒效应则可应用于制备体积小、成本低、频段宽的高频电磁脉冲发生装置等。

而在电磁隐身、可见光隐身和声隐身方面,负折射率材料也能大显身手。这也是军方对其极具兴趣的原因之一——将航天器、军用飞机、舰艇、战车、军事设施及士兵隐形,让常用监测设备无法捕捉到敌人影像,在神不知鬼不觉中快速制敌,或者让敌人根本找不到攻击目标。

毫无疑问,未来战争中隐形技术也是决定胜负至关重要的一环,技术落后一方将被毫不留情地碾压。

在民用上,现有的隐形技术和超颖材料对于无线通信、医学成像、无损检测、汽车防撞雷达等方面已有许多应用意义,比如受电磁干扰严重的电子产品如何在电磁场内使用等。

美国工程院院士、加州大学伯克利分校教授张翔在此领域研究多年,他在接受媒体采访时曾表示,相对隐身衣而言,隐形材料的影响将更加深远。比如将负折射率材料制作成透镜,研发人员就可以在极小的尺度上工作,制造出更小的电路,这意味着芯片的存储能力、集成能力会向前大大推进,高性能计算机的纳米级集成电路、更高存储量的DVD等也可能接踵而来。

隐形材料还有一些有趣的用途。比如对于不符合人文、自然景观的工厂、高压电线塔等建筑物,也可以给他们披上一层隐身衣,让城市、环境变得更加和谐美观。甚至有科学家期望将来研制出的隐形材料能够改变地震波方向,阻止放射性物质泄漏等。

那么,完美的隐身衣到底何时才能面世?“隐身衣的研究存在几个主要的技术瓶颈,如材料参数苛刻、不够轻便等,因此目前隐身衣的研究主要还处于实验验证及测试阶段,离应用还有很长的距离。”陈红胜说。

虽然完美隐身衣不会立即出现,但对科技发展的未来并不用灰心。随着时间的推移,总有一天,360度无死角的完美隐形器件终会出现。到时候令人关心的可能并不是技术,而是道德伦理的讨论了。 

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