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隱形:從微波到可見光的跨越

2014-01-02 來源:南方日報 字號:
3、全面應用尚待時日

隱形器件的研究存在幾個主要的技術瓶頸,如材料參數苛刻、不夠輕便等,目前的研究主要處于實驗驗證及測試階段,離應用還有很長的距離。

雖然隱身衣與人們想象中完美的隱形效果相去甚遠,但隱形技術研究的成果,應用前景都十分廣闊。

自從隱形技術現身,軍方對其就表現出強烈的興趣。美國國防部曾大力資助史密斯小組的研究工作,史密斯表示隱形材料可以用于隱藏偵查設備,保護進入敵軍腹地的部隊。

南京理工大學研究員王敏芳等曾撰寫論文描述負折射率材料在新型軍事雷達、通信系統天線等方面的廣闊應用前景,對減小雷達尺寸、改善天線指向性、提高增益等性能具有重要軍事應用價值。

以天線為例,將負折射率材料應用于天線覆層將能極大地提高天線性能,可滿足高定向性、高增益、重量輕、體積小的嚴苛要求。

微波段負折射率材料還可廣泛應用于微波器件、前向波方向耦合器、寬帶相移器、分布式放大器等。利用逆多普勒效應則可應用于制備體積小、成本低、頻段寬的高頻電磁脈沖發生裝置等。

而在電磁隱身、可見光隱身和聲隱身方面,負折射率材料也能大顯身手。這也是軍方對其極具興趣的原因之一——將航天器、軍用飛機、艦艇、戰車、軍事設施及士兵隱形,讓常用監測設備無法捕捉到敵人影像,在神不知鬼不覺中快速制敵,或者讓敵人根本找不到攻擊目標。

毫無疑問,未來戰爭中隱形技術也是決定勝負至關重要的一環,技術落后一方將被毫不留情地碾壓。

在民用上,現有的隱形技術和超穎材料對于無線通信、醫學成像、無損檢測、汽車防撞雷達等方面已有許多應用意義,比如受電磁干擾嚴重的電子產品如何在電磁場內使用等。

美國工程院院士、加州大學伯克利分校教授張翔在此領域研究多年,他在接受媒體采訪時曾表示,相對隱身衣而言,隱形材料的影響將更加深遠。比如將負折射率材料制作成透鏡,研發人員就可以在極小的尺度上工作,制造出更小的電路,這意味著芯片的存儲能力、集成能力會向前大大推進,高性能計算機的納米級集成電路、更高存儲量的DVD等也可能接踵而來。

隱形材料還有一些有趣的用途。比如對于不符合人文、自然景觀的工廠、高壓電線塔等建筑物,也可以給他們披上一層隱身衣,讓城市、環境變得更加和諧美觀。甚至有科學家期望將來研制出的隱形材料能夠改變地震波方向,阻止放射性物質泄漏等。

那么,完美的隱身衣到底何時才能面世?“隱身衣的研究存在幾個主要的技術瓶頸,如材料參數苛刻、不夠輕便等,因此目前隱身衣的研究主要還處于實驗驗證及測試階段,離應用還有很長的距離。”陳紅勝說。

雖然完美隱身衣不會立即出現,但對科技發展的未來并不用灰心。隨著時間的推移,總有一天,360度無死角的完美隱形器件終會出現。到時候令人關心的可能并不是技術,而是道德倫理的討論了。 

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