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“变色衣”将“隐身梦”更近一步

中国信息科技 2006-04-12
    美国科学家开发出能像变色龙一样改变颜色的“变色衣”

    环球在线2006年4月10日报道 “隐身”一直以来都存在于人类的想象中,虽然在古代它经常出现在笑话与童话中,被认为是异想天开、痴人说梦,然而如今,随着科技的发展,这个古老的梦想正一步步逼近现实。美国科学家日前开发出一种新型的“变色衣”,它能在特定条件下改变颜色。这种“变色衣”的出现代表人类通向“隐身之梦”的道路又多了一条,因为它最终将能像变色龙的皮肤一样随时与环境融为一体。

    “隐身衣”前身之一:“变色派”

    据法新社4月5日报道,康涅狄格州大学的格雷格? 索特茨教授发明一种特殊的“线”,它由所谓的“变色聚合体”制成,能随外加电压改变颜色。因此,由这种线编织而成的衣服,当然也就是一件“变色衣”了。

    据介绍,这种“变色线”的“化学键”(chemical bonds)中所含电子能够吸收不同波长的光线,当外加电压改变时,电子的能量也会发生改变,其吸收的光线也将随之改变,这样从外面看来就仿佛是材料本身改变了颜色。

    目前,索特茨教授已经研制出从桔红到成蓝色以及从红色到蓝色的“变色线”。他下一步的目标增加了难度,让线在“红-蓝-绿-白”四色之间变化。而索特茨最终的目标是,把不同的“变色线”以纵横交错的形式编织成一件“变色衣”。这件衣服将由微控制器操纵,它将随着穿衣者的心情改变颜色,或者自动感知周围环境的图案及色彩并做出相应的调整,与之融为一体。这样穿衣者也就“隐形”了。

    索特茨教授的这项研究成果将在4月8日的《新科学家》杂志上正式发表。

    “隐身衣”前身之二:“散光派”

    如果说,索特茨教授的发明是利用变色的原理最终达到隐形,那么俄罗斯乌里扬诺夫斯克州立大学的奥莱格?加多姆斯基教授走的就是另一条路了。他通过多年研究发现,一个物体只要覆盖上一种由黄金胶体粒子制造的“特殊外衣”,就可以从肉眼前消失,也就是达到了隐形的效果。

    加多姆斯基教授的发明是基于锐减散射光的概念。人类能看到物体是因为光射到物体上后,物体又反射了光。只要中断这个过程,人就看不到物体。不过,这种“隐身衣”目前只能使静止的物体隐形,物体移动时,光的辐射频率会发生改变,物体又会“显形”了。

    与奥莱格?加多姆斯基同样属于“散光派”的还有宾夕法尼亚大学的两位科学家阿鲁和英奎特,他们曾发明了一种“等离子体振子罩”,在入射光频率与等离子体振子材料制成的外壳的共振频率接近时,可以做到几乎不散射光线。外壳的散射抵消物体的散射,物体可以在各个角度都几乎不可见。根据英奎特教授的计算,等离子体外壳对于球状和圆柱状物体的隐身效果最好。

    伦敦帝国大学物理学家约翰?潘德里教授称,由于光线的波长不同,因此,一个特定的隐形罩可能只在特定波长的光线下起作用。能够应付所有可见光波长―――从红光到紫光的“万能隐形罩”,目前还无法发明出来。

    “隐身衣”前身之三:“影像派”

    东京大学的田智前教授设计的“隐身衣”则采用与上述两种完全不同的原理。它先将衣服后面的场景拍摄下来,然后将影像转换到衣服前面的投影机里,影像再经由投影机投射到由特殊材料制成的衣料上。这样,穿衣者看起来就是透明的了。

    说起来容易,做起来却难。这样一件“隐身衣”需要6个像素为1160万的实体镜照相机,每个都必须带一个非常明亮的电子显示器,并由性能极强的计算机控制。这个计算机由一个衣服内嵌的电源提供电力。但是,这种影像系统只对处于特定位置的观察者有效,如果变换一定角度的话,会完全丧失隐身效果。

    美国北卡罗莱纳州的发明家罗伊?阿尔登设计的光学系统也采用这一工作原理,用一台监视仪拍摄物体周围背景,再用投影仪把监视仪中的图像投射到要隐藏的物体表面。

    人类科技发展史上已经无数次证明:看似荒诞的想象里也许正孕育着未来的科学。“隐身”的巨大诱惑与无限潜能,将吸引更多的科学家投入这项研究,创造出更多的“隐身门派”。


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