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  回顾2006年哈利-波特曾在工程学领域中风靡一时。那一年杜克大学的一个团队建造了第一个用于物体隐身的基础装置,类似于巫师哈利波特的隐形斗篷。但是从电影中的技术上说,哈利波特现在已经过时了。在过去的6年里,科学家们已经超越了看不见的隐形技术:如果他们能够制造避开光波的斗篷,那么为什么不能设计出能避开声音甚至是海浪的材料呢?

工程材料打造的隐形斗篷能够弯曲物体周围的光线和其它能量波动

  一套完整的隐身斗篷目前正在设计当中,都是依靠原始模型的相同设计原理进行建造的。当我们察觉到一个物体的时候,事实上我们察觉到的是能量波动从物体上反弹出来的扰动。杜克大学设计的斗篷是由一种名为“超材料”的人造材料所打造,能够弯曲物体周围的光波来避免出现那样的扰动,让光波就像石头周围的溪流一样继续流动。毫无疑问的是,那种技术并不仅仅局限于光线。在最新的设计当中,将适用于各种各样的其它波动,有可能取消声音污染并且保护城市免受地震灾害。与此同时,科学家们继续从事最初的隐形概念研究,这项工作也引发了军队监测部门的众多兴趣。

  1、可见光隐形

  技术:德国卡尔斯鲁厄大学托尔加-埃尔金和约阿希姆-费舍尔领导的一组物理学家去年第一次设计出一种能够弯曲光线的面料,制造出一件能够从任何角度避开人类视线的斗篷。

  制造材料:一种坚硬的合成高分子材料组成的细小杆条,间距大约为350纳米(十亿分之一米),这种间隙小到足以改变可见光的光波。

  如何工作:作为一次测试,研究人员们把斗篷放在一个平整的表面上并在中间留下了一个隆起。斗篷弯曲了隆起附近的照射光线并且把光线反射回来就好像光线照射在了一个平面上。观察者从来都不知道隆起的存在。

  应用:目前这件斗篷只能够在平面上隐藏小的物体。但是最终,科学家们希望能够按比例放大并且能在太空中的任何地方隐藏更大的物体。美国国防高级研究计划局(Darpa)在2001年开始投资进行超材料研究,虽然并未透露具体的目的,但经销商当然会对能够隐藏士兵和军事装备的斗篷感兴趣。

  2、声音斗篷

  技术:去年杜克大学的工程师史蒂文-库莫尔领导的一个研究团队设计出一件斗篷能够让物体在声波中隐形。

  制造材料:一毫米厚的塑料薄板组成的成叠薄板。(这些斗篷所包含的工程学技术不仅困难而且单调。)塑料板上的孔和排列能让斗篷改变声波。

  如何工作:它隐藏物体的方式非常类似于埃尔金的隐身斗篷。库莫尔把有孔的塑料薄板放置在一块10厘米长的木块上。斗篷把传播向木块的声波弯曲了,因此声波就避开了斗篷区域似乎那里并不存在物体。如果这块木块有耳朵的话,它将听不到斗篷外的任何声响。

  应用:音波斗篷能够纵向和横向控制音乐厅里的声波让每个座位都能得到完美的音响效果,或者阻挡隔壁工作间那些饶舌的同事所带来的噪音污染。这样的斗篷也能够让潜水艇躲过敌人的声纳检测,库莫尔把它认为是一个巨大的挑战,因为他不能把厚的塑料图层面板安装到军队的潜水艇上。

  3、地震隐形

  技术:去年二月韩国木浦国立海洋大学的Sang-Hoon Kim和澳大利亚国立大学的穆昆达提出了地震隐形的蓝图,这种隐形能够建筑物免受地震危害。

  制造材料:大量的巨大混凝土圆柱,直径在60-200英尺,每根柱子都钻有小孔来控制地震波。这些圆柱将被埋入地下,并且围绕建筑物的地基排列。

  如何工作:地震波在地球上传播就像声波在空气中传播一样,因此这个理念类似于声音斗篷。不同之处是工程师不仅仅想控制建筑物周围的地震波,因为这样做结果会对其它建筑物造成损害。这就是使用厚混凝土的原因,当圆柱偏转地震波的时候,它们也承受了一些地震波的能量并且转化成热量和声音。被隐形的建筑物几乎不会震动,而它周围的建筑物将经历一场减弱之后的地震。

  应用:目标是保护核反应堆、水坝、机场、政府机关以及其它敏感和基本的基础设施免受地震损坏。金博士期望与工程师们探讨并且很快建造出小规模的测试模型。

  4、水中隐形

  技术:去年杜克大学工程师亚罗斯拉夫-乌尔朱莫夫和大卫-史密斯提出一种方法使轮船在水中航行的时候隐身。

  制造材料:小型引水叶片组成的网络和围绕在轮船底部的水泵。

  如何工作:当轮船向前行驶的时候,它带着水一起前行并且在背后留下水纹。乌尔朱莫夫的奇妙装置将在船头抽上水来,在船上控制水流,并且在船尾放掉水。船后面的释放的水流将以船头水流相同的速度前行而且方向不变。结果就会使船在不干扰水流的情况下在水面上穿行。

  应用:乌尔朱莫夫称轮船将至少十年内不会实现这一技术,但是其中的收益值得我们等待。隐身的轮船能够移动的更加迅速,因为周围的水带给它们很小的阻力。船尾没有痕迹也使它们更难以追踪。它听起来就像是某种能让海军官员流口水的东西,而正是海军以资金支持的方式在帮助杜克大学的研究。