References
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Science
. DOI: 10.1126
現
實
中
的
9
University) 以類近原理製作了10毫米厚的彈性斗篷,聲
稱可以使任何形狀的物件不被寬頻微波偵測發現。然而,
這些發明只能視作初步成果。可見光波長極短,相對於微
波較難被折射 [2]。
於是,有人造出了更大型的折射裝置。在2014年,美國
羅賈斯特大學(University of Rochester)的研究人員使用
四面鏡片製造了一個光學隱形裝置,首次成功讓小物件在
三維空間中隱形。這設備極為簡單,研究人員於兩個凸透
鏡之間設置兩個凹透鏡,讓兩個凹透鏡之間的光線集中為
細光束,形成一個無光線範圍,即不可見區域。但此設備的
有效角度十分狹窄,並不能提供全方位隱形效果 [3]。
現在科學家們比較鍾情開發固態超常材料。2014年
7 月,德國卡爾斯魯厄理工學院 (Karlsruhe
Institute
of
Technology)研發了漫射性(diffusive)光學隱形裝置,可
隱去置於其中的任何物件[4]。其背後理念是讓光在物料中
被引導繞過目標物,最終還原至被引導前的路徑。概念相
似,只是漫射取代了折射。這漫射性的介質會減慢光線速
度,直至光線到達存放目標物的金屬管。該管塗有摻雜聚
二甲基矽氧烷的二氧化鈦,使光的擴散比在介質中更快,因
此光線會圍繞金屬管,而且「加速」彌補了繞道的時間差。
物件在漫射媒介中被照射,正常情況必定會留下影子,不
過在這個裝置中的物件卻沒有,因此證明光線已被成功引
導”穿越”目標物。
雖然要很久之後才能以這類裝置收藏一般物件或人,
隱形的概念已經從在特定的條件下隱藏微小物件,進展到
可以在實驗室以外隱藏一般(符合體積之限制)物件。KIT
研究人員希望這項發明能夠用於掩護防盜感應器,加強家
居安全。順帶一提,以上一切都沒有使用魔法。
使
人隱去身影的隱形斗篷,
是魔幻故事中最受歡迎的道具。雖
然現實生活中沒有讓人隱身的咒
語,更沒有隱形魔法斗篷,我們仍
可以運用科學達到這目的。隱形
技術的研究其實已進行多年,
而且已有接近成功的發明。
要達到隱形的效果,光
線就要通過物件所佔用的空間。不過不
透光的物件比比皆是,於是科學家需要改
變光線的路徑,造成光線穿過了物件的假
象。其中一個方法是運用超常材料(metamaterial),局部
改變光的路徑。
於2006年,杜克大學 (Duke University) 的研究人
員利用可以改變電子路徑的物料,讓測試物成功避過微波
(microwave)探測。該物料是由銅和纖維玻璃組成,可與
平面電磁場(electromagnetic field)發生獨特的相互作
用。他們的設計將測試物對微波的干擾降至最低,產生相
互抵消的干涉圖案[1]。六年之後,韓國延世大學 (Yonsei
up the propagation to compensate for
the discrepancy in distance. Normally,
an object shone with light would cast a
shadow in the backdrop, but the device
demonstrated that no shadow was cast;
showing that light had successfully been
guided ‘through’ the object.
While these devices are still
a long way away from hiding
everyday objects, or people
for that matter, the concept
of invisibility has advanced
f rom h i d i ng mi c roscop i c
ob j ec t s i n ve r y s pec i f i c
conditions to hiding normal
objects (provided that they fit)
outside of laboratory settings.
The KIT team has hopes that their
device can be developed to blur
out burglar sensors and enhance
home security. All of this with no
spells involved!