隱身制服是指一種通過特殊的材料製作而成的制服,具有像變色龍和部分魚類一樣變色,能夠隨環境而改變顏色,那么士兵無論上山下海都可以保持隱身了。研發能夠感應環境並作出調適的物料,若將這項技術套用在軍事上,亦可造出透氣舒適的軍服,其物料亦能抵抗化學戰,阻隔有害化學物質。
社會背景
“隱身草”、“隱身衣”、“隱身藥”,各種形式的隱身方式不斷地出現在各類傳說或文學作品中,已經十分接近使人遁形的夢境。
其實隱身這個詞早就出現在戰鬥機與雷達的博弈中,只是那時的人不像現在這樣接近隱身衣。如果制服可以像變色龍一樣,能夠隨環境而改變顏色,那么士兵無論上山下海都可以保持隱身了。據香港《大公報》報導,美國桑迪亞國家實驗室研究員表示,理論上已證實人造物料可以像變色龍和部分魚類一樣變色,相信只要五至十年時間,就可研製出變色材料。
基本原理
研發能夠感應環境並作出調適的物料是一個很好的目標。大自然系統中有什麼東西比人造系統更出色,其一便是感應和適應環境的能力。套用這種生物特性,不僅可研製出變色的物料,還可以改變物料的其它特性,包括透氣度和控溫能力。舉個例子,美國新墨西哥州在春天的時候,早上寒冷,但下午就變得溫暖,將來人們只要穿上一件能調節保暖能力的衣服便可,毋須更換衣服。
研究現狀
前期研究
研究生物工程學的巴桑說,科學家已經掌握怎樣將兩種顏色來回變換,下一步是了解如何在人工環境中達到這種效果,繼而是研製可以變色的材料。
若將這項技術套用在軍事上,亦可造出透氣舒適的軍服,其物料亦能抵抗化學戰,阻隔有害化學物質。《生物技術與生物工程》雜誌在去年十月已刊出桑迪亞實驗室一篇研究變色物料的論文。2008年十二月二日出版的《先進材料》雜誌亦以這項研究作為封面文章的題材。
最新進展
美國杜克大學及中國東南大學的科學家宣布,他們已經研製出了一種可以扭曲微波的隱身斗篷。該成果在2009年1月16日的頂尖期刊美國《科學》雜誌刊登。
文章第一作者,該項目的負責人來自中國的“80後”劉若鵬說:“斗篷使物體隱形的能力,能發展出其他各種隱身功能。關鍵的技術在於複雜的特異材料的設計。”這種複雜的設計得益於劉若鵬等研究員長時間合作開發出來的特異材料快速設計系統,才使得成千上萬種複雜的電磁微結構在很短的時間內全部自動設計完成。
而國際電磁科學院浙江大學分院的博士後陳紅勝,曾在2007年與其導師孔金甌院士以及美國麻省理工學院電磁波理論及套用研究中心合作,共同完成了關於隱身衣的論文——“電磁波與隱身衣的互動機理研究”。這一研究成果在國際科技界首次解釋了隱身衣的物理機制,提出了對隱形效果定量分析的理論框架,學術界稱,“這項成果將在隱身衣的設計中起到重要的指導作用”。
套用方向
軍用方向
美國杜克大學教授戴維·史密斯是美國《科學》報告的第二作者,2000年史密斯領導的研究小組研製出一種格線狀材料,稱它可以改變光的傳播路線。2003年,全球數座實驗室先後確認了史密斯小組的研究結果,隨後《科學》雜誌將其列為當年的10大科學研究突破之一。正是這一突破自然法則的發明為隱身衣的研製奠定了基礎。
美國國防部大力資助了史密斯小組的研究工作,可想而知,軍事是隱身衣的重要用途之一。史密斯稱,隱身材料可以用來隱藏偵察機,也可以保護進入敵軍陣地的特種部隊。英國倫敦大學理論物理學家約翰·彭德里爵士預期,軍方可望在五年內利用這種技術來避免船艦和坦克被雷達的微波探測系統發現。
民用方向
史密斯小組還稱,對於一些有礙觀瞻的工廠,比如煉油廠、化工廠等建築物,也可以包上一層隱身材料,保證城市整體景觀的和諧,甚至科研人員還可以研發一些其他類型的隱身材料用於民用,比如用來改變地震波的方向,或者阻止放射性物質的泄漏。
相關發展
隱身技術促進透鏡發展
美國加州大學伯克利分校校長、美國“國家納米科學研究中心”主任、華人科學家張翔曾表示,隱形材料還有比隱身衣重要得多、影響深遠得多的用途。他自己最看重的其實並不是隱身衣,而是一個很快就能“真刀真槍”用上的領域——透鏡。負折射材料可在納米尺度上讓可見光和近紅外光彎曲,假如下一步能在正常尺度上實現這一奇觀,隱形效果就有望成為現實。
藉助負折射材料製作的透鏡,研發人員就可以在極小的尺度上工作,製造出更小的電路,這將意味著晶片的存儲能力、集成能力會向前大大推進。高性能計算機的納米級積體電路、更高存儲量的DVD等可能也將接踵而來。
負折射透鏡也有望給生物學等科研領域帶來重大變化。現有顯微鏡可以讓科學家看到單個細胞,但細胞裡面是如何運轉的,卻無法如此看到。有了衍射極限大大縮小的負折射透鏡,科學家將有望窺探活細胞的內部,這對於研究病毒入侵細胞的機制、新藥篩選等都會產生重大影響。
社會影響
積極效應
隱身制服的研製成功,那么士兵無論上山下海都可以保持隱身了。研發能夠感應環境並作出調適的物料,若將這項技術套用在軍事上,亦可造出透氣舒適的軍服,其物料亦能抵抗化學戰,阻隔有害化學物質。
局限與負面
任何一個人穿上這種衣服都可以把自己隱藏起來。這一現實讓很多人憂心忡忡,美國犯罪紀實小說作家安妮·戴維斯說:“現在,我們總是提醒單身女性把車停在光線明亮的地方,取車前先看看周圍有無可疑人物。但如果隱形衣真的面世的話,這些措施會變得毫無用處。就算搶劫犯或強姦犯站在你身邊,你也不知道。” 針對這些擔心,史密斯指出:“在隱身衣面世前,還有大量的基礎科學問題有待解決,現在就擔心它的負面影響有點過早。”