隐身衣将成现实?科学家首次研制完全隐形装置

作者:李彤馨/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-07-02

恭喜“麻瓜”们距离穿上现实生活中的隐形斗篷又近了一步!

隐身衣将成现实?科学家首次研制完全隐形装置

研究人员发明了一种新装置,可以使物体在被太阳照射时产生隐形的效果。这个装置可以为像哈利·波特的隐形斗篷那样的技术铺平道路。(图片来源:Warner Bros)

恭喜“麻瓜”们距离穿上现实生活中的隐形斗篷又近了一步!科学家们已经开发出一种新技术,可以让物体在阳光下隐形。

光谱伪装技术通过改变与物体相互作用的光的频率,从而来使得物体变得不可见。

科学家们还没有发明出一款像《哈利·波特》里使用的那种隐形斗篷,但这项新技术将是研制未来的隐形神器的基础与助力!

人们是如何看到颜色的

电磁频谱由大量的频率组成,其中包括肉眼看不到的辐射,如x射线和微波。

光谱中人类可以探测到的频率范围就是可见光,它本身包含不同的频率,颜色范围包括一端的红色到另一端的紫色。

有些光源,如太阳,就有多个频率,这些就被称为宽带源。当一个人看见一个物体时,他实际上看到的是光和物体之间的相互作用。

例如,当一个人看到一个红苹果,他实际上看到的是一个苹果反射太阳的红光频率。其它的所有颜色都穿透了,因此这就是为什么除了红色,人们看不到其它颜色的原因。

早期的技术

加拿大蒙特利尔国家科学研究所的研究人员已经开发出一种利用各种可见光频率的光谱隐身技术。这项新技术旨在解决早期隐形技术的局限性。

早期的技术通常是通过操控围绕在物体周围的光波来影响光线与物体之间的相互作用,而非令光波直接穿过物体。

不同颜色的光会以不同的路径环绕物体,在不同的时间到达它们的目的地。这样的结果就是会带来某种程度的失真,因此早期的实验中,物体实际上并不是完全不可见的。

其它技术不会产生同样的失真现象,虽然它们只限于在实验室中的一种颜色的光下才会变得隐形。但显然,这在我们这个照明灯光都是宽频带的世界中几乎无法投入实际用途中。

光谱伪装技术

在《Optica》杂志上发表的一项新研究中,由电信工程师Jose Azana领导的研究人员开发了一种新设备,可以通过控制光波穿过物体时的光频率,使物体隐形。当光线通过物体时,该装置通过将一个频率的光转换为另一个频率来工作。一旦它通过后,频率就会恢复到原来的状态。通过使用这种方式,光线穿过物体,但不与之交互,就会使观察者看不见物体。

如果你有一个绿色的芒果,当光线穿过芒果时,光谱隐身装置会把绿色的光频率转移到另一个频率。一旦光线通过芒果后,绿光频率就会被移回到原来的位置,使绿芒果变得不可见。

该设备有两个组件。这些元件的工作原理是先迫使光频率以不同的速度移动,然后在光穿过物体时改变特定的频率。其中一个放在物体的前面,另一个放在后面。

研究人员使用该装置使光学滤光器在被光束照射时不可见。光学滤镜可以反射某些颜色的光,同时让其它颜色通过。这样就能产生一个在激光照射下隐形的光学滤镜。

Azana说:“通过将照明波穿透过物体而没有造成可检测到的失真,我们已经让一个目标物在现实的宽频照明下完全隐形,就像物体和斗篷不存在一样。”

光谱伪装的应用

该设备尚处于起步阶段,还没有解决自身的局限性。目前,光谱伪装只能从一个方向进行。观察者必须站在光的路径上,这样物体才会对他而言是不可见的。

研究人员表示,在未来可以对该设备进行编码,使其能够修改整个可见光谱中的所有频率。这就会使一个物体无论从什么方向看都是不可见的,而这正是研究者们希望有一天能够实现的目标。

他们也在寻找现实世界中的应用途径,以获得隐形的明确的方向性研究。研究人员说,光谱伪装技术可以用于军事和电信行业的安全目的。

通过利用这项技术令光缆隐形,公司可以防止商业间谍窥视通过电信线路作为宽带信号传输的机密信息。


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