许多人都看过哈利波特电影或是星际迷航电影。这两个系列都包含隐形的设备。在哈利波特的案例中,一种特殊的斗篷,在星际迷航中,隐形装置。

曾经被认为只是想象的产物,由于超材料的现代科学,隐形斗篷越来越接近成为现实。早期的隐形设备使用透镜和镜子的组合来弯曲物体周围的光线,使其看起来不可见,如下所示。制作这些需要几何光学知识,尤其是角度和三角学的数学知识。

哈利波特隐形斗篷 隐形斗篷(1)

射入光线(红色)由图表中蓝色镜子引导。因此对于看到射出光线的人来说,巫师似乎是看不见的。

然而这些隐形装置只能在从一个方向观看时发挥作用,因此人们一直在深入研究,寻找能够在从多个方向观看时使人隐形的材料。美国的研究人员现在发明了一种数字隐形装置,它可以从许多不同的方向工作,尽管有一些缺点,但这表明这种技术可能比想象的更早准备好在现实世界中应用。

我们之所以能看到一个物体,是因为遇到它的光线被它阻挡和反射。美国研究人员开发的系统计算出这些光线的方向和位置,然后将其显示出来,就像它们没有受到阻挡一样。因此,显示器后面的区域被有效地隐身了。随着视点的转移,显示器上的图像也相应地发生变化,使其与背景保持一致。

隐身衣本身依赖于原材料,这些材料被设计成产生自然界中不存在的特性。光是电磁辐射,由电场和磁场的振动组成。天然材料通常只影响电的部分,但超材料也能影响磁的部分,扩大了可能的相互作用范围。用于制造隐形斗篷的超材料是由元素之间的间距小于光的波长的晶格组成的,然后光可以被材料所弯曲。

哈利波特隐形斗篷 隐形斗篷(2)

Hyperstealth 生物技术公司

Hyperstealth是一家位于加拿大哥伦比亚省枫树岭的公司,专注于各种伪装和隐身技术,以及太阳能电池板发明和全息显示器,尽管其大部分工作似乎处于发展的初级阶段。它的 "量子隐形光弯曲材料",被用来制造这种隐形斗篷,显然看起来效果相当好,这或多或少地隐藏了后面的东西。

这是通过一种称为双凸透镜的东西实现的——一种波纹板,其中每个脊都由一个凸透镜或向外弯曲的透镜组成。

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当这些具有不同透镜分布的多个透镜片以正确的方式分层时,它们能够以无数不同的角度折射光线,从而产生“死点”。

光线不再能够穿过这些点,从而在背景保持不变的情况下隐藏了它们背后的主体。

哈利波特隐形斗篷 隐形斗篷(4)

然而这种材料的效果仍然存在一些限制,因为它需要主体或物体站在一定距离才能被隐藏,从不同的角度来看,效果可能或多或少不具说服力。

首席执行官克莱默解释说。“与我目前拥有的原始原型相比,制造的版本应该非常清晰和详细。”

这包括用于制作防暴盾牌、迷彩网、降落伞或弹出式帐篷等物品。

“由于所需的距离,它还不是衣服。我会在未来的某个时候给出大约 80% 的可能性,”他继续道。

除了所有有趣的科学,这种材料的应用可能是无穷无尽的。显然军方希望能够在战场上隐藏实物,只是时间问题。

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