紅軟基地 推薦
2012-07-01
回顧2006年哈利-波特曾在工程學(xué)領(lǐng)域中風(fēng)靡一時。那一年杜克大學(xué)的一個團隊建造了第一個用于物體隱身的基礎(chǔ)裝置，類似于巫師哈利波特的隱形斗篷。但是從電影中的技術(shù)上說，哈利波特現(xiàn)在已經(jīng)過時了。在過去的6年里，科學(xué)家們已經(jīng)超越了看不見的隱形技術(shù)：如果他們能夠制造避開光波的斗篷，那么為什么不能設(shè)計出能避開聲音甚至是海浪的材料呢?
一套完整的隱身斗篷目前正在設(shè)計當(dāng)中，都是依靠原始模型的相同設(shè)計原理進行建造的。當(dāng)我們察覺到一個物體的時候，事實上我們察覺到的是能量波動從物體上反彈出來的擾動。杜克大學(xué)設(shè)計的斗篷是由一種名為“超材料”的人造材料所打造，能夠彎曲物體周圍的光波來避免出現(xiàn)那樣的擾動，讓光波就像石頭周圍的溪流一樣繼續(xù)流動。毫無疑問的是，那種技術(shù)并不僅僅局限于光線。在最新的設(shè)計當(dāng)中，將適用于各種各樣的其它波動，有可能取消聲音污染并且保護城市免受地震災(zāi)害。與此同時，科學(xué)家們繼續(xù)從事最初的隱形概念研究，這項工作也引發(fā)了軍隊監(jiān)測部門的眾多興趣。
1、可見光隱形
技術(shù)：德國卡爾斯魯厄大學(xué)托爾加-埃爾金和約阿希姆-費舍爾領(lǐng)導(dǎo)的一組物理學(xué)家去年第一次設(shè)計出一種能夠彎曲光線的面料，制造出一件能夠從任何角度避開人類視線的斗篷。
制造材料：一種堅硬的合成高分子材料組成的細(xì)小桿條，間距大約為350納米(十億分之一米)，這種間隙小到足以改變可見光的光波。
如何工作：作為一次測試，研究人員們把斗篷放在一個平整的表面上并在中間留下了一個隆起。斗篷彎曲了隆起附近的照射光線并且把光線反射回來就好像光線照射在了一個平面上。觀察者從來都不知道隆起的存在。
應(yīng)用：目前這件斗篷只能夠在平面上隱藏小的物體。但是最終，科學(xué)家們希望能夠按比例放大并且能在太空中的任何地方隱藏更大的物體。美國國防高級研究計劃局(Darpa)在2001年開始投資進行超材料研究，雖然并未透露具體的目的，但經(jīng)銷商當(dāng)然會對能夠隱藏士兵和軍事裝備的斗篷感興趣。
2、聲音斗篷
技術(shù)：去年杜克大學(xué)的工程師史蒂文-庫莫爾領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團隊設(shè)計出一件斗篷能夠讓物體在聲波中隱形。
制造材料：一毫米厚的塑料薄板組成的成疊薄板。(這些斗篷所包含的工程學(xué)技術(shù)不僅困難而且單調(diào)。)塑料板上的孔和排列能讓斗篷改變聲波。
如何工作：它隱藏物體的方式非常類似于埃爾金的隱身斗篷。庫莫爾把有孔的塑料薄板放置在一塊10厘米長的木塊上。斗篷把傳播向木塊的聲波彎曲了，因此聲波就避開了斗篷區(qū)域似乎那里并不存在物體。如果這塊木塊有耳朵的話，它將聽不到斗篷外的任何聲響。
應(yīng)用：音波斗篷能夠縱向和橫向控制音樂廳里的聲波讓每個座位都能得到完美的音響效果，或者阻擋隔壁工作間那些饒舌的同事所帶來的噪音污染。這樣的斗篷也能夠讓潛水艇躲過敵人的聲納檢測，庫莫爾把它認(rèn)為是一個巨大的挑戰(zhàn)，因為他不能把厚的塑料圖層面板安裝到軍隊的潛水艇上。
3、地震隱形
技術(shù)：去年二月韓國木浦國立海洋大學(xué)的Sang-Hoon Kim和澳大利亞國立大學(xué)的穆昆達提出了地震隱形的藍圖，這種隱形能夠建筑物免受地震危害。
制造材料：大量的巨大混凝土圓柱，直徑在60-200英尺，每根柱子都鉆有小孔來控制地震波。這些圓柱將被埋入地下，并且圍繞建筑物的地基排列。
如何工作：地震波在地球上傳播就像聲波在空氣中傳播一樣，因此這個理念類似于聲音斗篷。不同之處是工程師不僅僅想控制建筑物周圍的地震波，因為這樣做結(jié)果會對其它建筑物造成損害。這就是使用厚混凝土的原因，當(dāng)圓柱偏轉(zhuǎn)地震波的時候，它們也承受了一些地震波的能量并且轉(zhuǎn)化成熱量和聲音。被隱形的建筑物幾乎不會震動，而它周圍的建筑物將經(jīng)歷一場減弱之后的地震。
應(yīng)用：目標(biāo)是保護核反應(yīng)堆、水壩、機場、政府機關(guān)以及其它敏感和基本的基礎(chǔ)設(shè)施免受地震損壞。金博士期望與工程師們探討并且很快建造出小規(guī)模的測試模型。
4、水中隱形
技術(shù)：去年杜克大學(xué)工程師亞羅斯拉夫-烏爾朱莫夫和大衛(wèi)-史密斯提出一種方法使輪船在水中航行的時候隱身。
制造材料：小型引水葉片組成的網(wǎng)絡(luò)和圍繞在輪船底部的水泵。
如何工作：當(dāng)輪船向前行駛的時候，它帶著水一起前行并且在背后留下水紋。烏爾朱莫夫的奇妙裝置將在船頭抽上水來，在船上控制水流，并且在船尾放掉水。船后面的釋放的水流將以船頭水流相同的速度前行而且方向不變。結(jié)果就會使船在不干擾水流的情況下在水面上穿行。
應(yīng)用：烏爾朱莫夫稱輪船將至少十年內(nèi)不會實現(xiàn)這一技術(shù)，但是其中的收益值得我們等待。隱身的輪船能夠移動的更加迅速，因為周圍的水帶給它們很小的阻力。船尾沒有痕跡也使它們更難以追蹤。它聽起來就像是某種能讓海軍官員流口水的東西，而正是海軍以資金支持的方式在幫助杜克大學(xué)的研究。
文/騰訊科技
來源：騰訊科技