刊登日期 : 05/11/2023
编辑︰言嘉庸
《哈利波特》系列小说的魔法世界里,穿上隐形斗篷就能「隐身」。
原来在现实世界,同样存在「隐身衣」。但实现隐身的背后不是魔法,而是跟一项特殊材料有关。
「隐身术」走进现实 中科院院士现场示范
在10月28日举行的一场科学活动现场,中国科学院院士褚君浩展示了利用特殊材料实现的「隐身术」。
褚君浩请工作人员手持一块看似透明的面板,起初透过面板还可看到人物的下半身,但将面板旋转90度之后,他的下半身「消失不见」,还能清楚看到人物身后的舞台场景,就如「隐身」一样。
褚君浩表示,这是科学手段而非「魔术」。
实现「隐身」靠特殊材料:柱镜光柵
当然,这只是在视觉上「消失」,但实现「隐身」的原理是什么?
据介绍,实现「隐身」效果的材料为柱镜光柵,它由一排排微小的圆柱状凸透镜排列组成,每一个竖直圆柱状凸透镜,都能把平行于它的物体缩小变细,使光线能够有规律地折射。
当透镜数量足够多时,物体将会被分解成无数个相同的细条,由于人眼无法分辨这些细条,物体看起来就像「消失」一样。
实验中将面板旋转90度,其实是为了使柱镜与褚君浩院士的双腿平行。而之所以能看到舞台背景,主要是因为背景的横条纹。这些横条纹在成像后依然是完整的条纹,因此较为醒目,足以吸引注意力,使「隐身」效果更突出。
除了柱镜光柵,褚君浩当日还展示了另一种隐身方式——利用折射率相似的两种物质。
例如,高硼硅玻璃和甘油的折射率相近,当使用高硼硅玻璃材质的物体在甘油中运动时,也能达到「隐身」效果。也就是说,当一件衣服的面料与空气折射率一致时,就会成为「隐身衣」。
褚君浩表示,相信未来还会有更多「隐身」装备改变大家的生活,比如私密性更好的隐形房间、隐形助听器等。