從古代的“一葉障目”到現(xiàn)代的“哈利波特”，隱身都是故事中最津津樂道的一部分。它已經(jīng)成為人類從古至今的一個夢想。近日，美國杜克大學(xué)和中國東南大學(xué)的一個國際科研小組在“隱身大衣”研究上邁出新一步。 這一研究成果發(fā)表在1月15日的《科學(xué)》雜志上，東南大學(xué)的崔鐵軍教授和杜克大學(xué)的戴維•史密斯教授是這篇論文的共同通信作者。這種新型人工電磁材料（或稱超材料，英文名稱：Metamaterial）有可能使隱身夢想成真。

　　使用新型人工電磁材料 引導(dǎo)電磁波轉(zhuǎn)向

　　“隱身大衣”是新型人工電磁材料的最重要應(yīng)用之一。所謂隱身大衣，實際上是一種可以按特定方式導(dǎo)行電磁波的中空材料。電磁波進入隱身大衣之后就在其中彎曲行走，繞過隱身大衣所包裹的物體，原樣不變的射出，就跟所包裹的物體不存在一樣。通俗說來，隱形大衣可以引導(dǎo)電磁波“轉(zhuǎn)向”，避開儀器探測，從而防止物體被電磁波發(fā)現(xiàn)。這種隱身特性對材料的折射率有特殊要求，只能用新型人工電磁材料才能實現(xiàn)。

　　主要適用于微波段 光波段目前不易實現(xiàn)

　　崔鐵軍教授解釋說，我們平時可以看見的光是一種高頻率的電磁波，而微波是頻率比光波要低的電磁波，一般頻率在300MHz～30GHz范圍內(nèi)。微波的最重要應(yīng)用是雷達(dá)和通信。雷達(dá)不僅用于國防，同時也用于導(dǎo)航、氣象測量、大地測量、工業(yè)檢測和交通管理等方面。通信應(yīng)用主要是現(xiàn)代的衛(wèi)星通信和常規(guī)的中繼通信。還有射電望遠(yuǎn)鏡、微波加速器等對于物理學(xué)、天文學(xué)等的研究具有重要意義。

　　在微波段，“隱身大衣”和“隱身地毯”的制備很簡單，只要使用印刷電路板工藝即可，因此成本也不高。然而，要在光波段制造出可以抵御人眼的“隱身大衣”則不是一件容易的事情。因為現(xiàn)在的微波段新型人工電磁材料的制備方法無法推廣至光波段，人們必須尋求新的制備原理與方法。

　　隱身衣還需考察實際應(yīng)用 驗證物理現(xiàn)象

　　那么隱身衣還有哪些地方需要改進呢？崔教授說，就實際應(yīng)用而言，任何一種技術(shù)都需要考察實際應(yīng)用背景和性能要求。目前實現(xiàn)的隱身大衣和隱身地毯都是在微波波段，并且著眼于物理現(xiàn)象的驗證。另外，從理論上說，這樣的材料可以作用于任何物體。但是在實際應(yīng)用中還需要考慮許多其他因素，如果材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能、成本與安全性等等。如果有實際應(yīng)用需求，如對可見光的隱身或?qū)β暡ǖ碾[身，科研人員就需要實現(xiàn)可見光頻率或者聲波的材料，并充分考慮其他性能因素。

　　實現(xiàn)目標(biāo)的隱身 可廣泛應(yīng)用于電磁領(lǐng)域

　　“隱身大衣”和“隱身地毯”并不只是供人們獵奇和消遣，它們有很多重要的潛在應(yīng)用。隱身大衣是建立在英國帝國理工大學(xué)John Pendry教授等人提出的光學(xué)變換理論之上的，利用人工電磁材料（Metamaterials）實現(xiàn)。其最重要的意義是證明了人工電磁材料可以導(dǎo)引電磁波沿任意軌道傳播，從而為實現(xiàn)大量電磁方面的應(yīng)用提供了無限可能。在軍事上，飛機、坦克等目標(biāo)都可以通過隱身技術(shù)在敵人的眼前徹底消失；在民用上，類似的原理可用于無線通信、醫(yī)學(xué)成像、無損檢測、汽車防撞雷達(dá)等。預(yù)計在不久的將來，人工電磁材料將會應(yīng)用于許多與人們生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，如個人通信、醫(yī)學(xué)成像、無損檢測、汽車?yán)走_(dá)等等。

    人物介紹：崔鐵軍

    教育部長江學(xué)者獎勵計劃特聘教授。

　　1987年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)。1989年和1993年分別在西安電子科技大學(xué)獲碩士及博士學(xué)位，后留校從事教學(xué)與科研工作。1993年11月破格提升為副教授。1995年至1997年，獲得德國洪堡基金會的資助，在德國作為洪堡學(xué)者進行合作研究。1997年至1999年，在美國作博士后及研究科學(xué)家。2001年10月，被聘為東南大學(xué)無線電工程系教授、博士生導(dǎo)師、教育部長江學(xué)者計劃特聘教授。現(xiàn)為東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院副院長、毫米波國家重點實驗室副主任。