隐身衣真的能隐身么,原理是什么?

天方不夜谈


看过哈利波特的小伙伴,肯定对里面的隐身斗篷印象深刻。不过,神奇归神奇,小伙伴们都知道,这些超现实的魔法是不可能实现的。等等!谁说不能实现的,在科技日新月异的21世纪,深圳光启集团已经发明出了一套超材料红外隐身衣。

超材料是一种具有特殊性质的人造材料,可以让光、电磁波改变路径,比如让周围的光线弯曲,从而变幻出跟环境融为一体的图案,就像变色龙一样融入环境中,达到隐身的目的。

而超材料红外隐身衣,能让穿戴者躲过红外雷达的探测,完全隐匿起来。这在军事上有非常大的应用价值,想象一下,在夜里穿上这套衣服进行军事活动,敌人的雷达完全抓瞎,轻而易举就能攻进敌军腹地了。

在一次展会上,光启展出了这件衣服,吸引了很多人去尝试。人们穿上隐身衣之后,从红外热像仪中观察到,被衣服包裹的部位颜色与后面的墙体完全一致,只剩下露在外面的脸部和手,可以说是很成功了。

当然,光启的野心还不止于此,他们接下来还会继续研究超材料光学隐身衣,真正做到肉眼不可见。小伙伴们,如果真的成功了,你们最想穿上它干嘛呢?

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前一段时间网上有个视频:“大爷穿上国产隐身衣,凭空消失!”,这个视频在网上超火的~

不过!如果大家认为披上一件薄薄的外套,就能让整个人变得透明,甚至消失得无影无踪,那么不好意思让你失望了,我们的材料科学目前还没发展到这个阶段。所以“网红”隐身衣之类的“神器”,都是移花接木的电影特效,电影特效,电影特效!

虽然“网红”隐身衣是假的,但“隐身”可是切切实实存在的科技!

利用超材料,我国的科学家们已经做出了不少隐身神器!

1.隐身毯

中科院声学所的杨军研究员团队就做出了一种“魔术”隐身毯。研究人员使用超材料修改了目标的散射波,让它拟态变成了海底,率先在水下实现了物体的声学隐身。

不明觉厉?我们还是直接看图说话吧。

水下隐身毯模型

隐身毯由一层一层互相分隔的黄铜板组成,毯下有一个梯形的小空间,需要隐藏的目标物体就放在这个区域。覆盖在目标物体上的隐身毯,可以对周围的声波进行引导,使原本凸起的目标物体显示出平面的回波效果。敲黑板,最终效果就是:原本凸起的物体在外界看来就是一块平地。

很明显,目标物体“披上”隐身毯后,就会拟态成一块平面,在探测声纳看来,眼前就是一般的海底,没有异常情况。再多的“声纳眼线”都无法区分拟态海底与真实海底的差别,所以这种隐身毯可以制造“幻象”,躲过多个声纳的探测。

2.球形隐身衣

球形隐身衣

这是球形隐身衣的剖面图。图中间有一个小圆球,它就是我们要隐藏的目标物。外面的大球为隐身衣所覆盖的区域。两个球体之间的黑线,就是声波/光波在隐身衣中的传播路径。

当声波/光波进入大球(隐身衣内部)以后,波的传播路径就开始逐渐发生弯曲,绕过中间的小球之后又逐渐回到原本的方向上来。波完全不会进入到中间的小球区域,就相当于我们在声场/电磁场中开辟了一块没有声波/电磁波的空间,所以中间的小球就被隔离出来,也就没法被探测到。

3.环形隐身衣

基于上述原理,北京理工大学胡更开教授的团队制作出了环形隐身衣(下图)。这种隐身衣能引导绝大多数声波能量偏离绕行,只有极少数声波进入隐藏区域,从而保证目标物体不被探测发现。

环形隐身衣

此外,这种环形隐身衣具有很高的对称性,无论声波从哪个方向传过来,都极难找到中间所隐藏的目标物体。这也就是我们之前提到的,可以对抗多个声纳阵列的新型隐身衣!

目前,隐身技术是一门前沿、实用的科学,虽然现有的隐身衣并不像我们所想的那样轻便,但也不再是毫无根据的“空中楼阁”,而且隐身衣正朝着更薄、更轻、更宽工作频带的方向发展。

遥想当年,隐身还是人类遥不可及的梦想,再看今天,梦想已逐渐变成了现实。人类对未来的畅想,真是推动科学进步的一股动力!

出品:科学大院


中国科普博览


这类隐身的视频,都是利用视频处理软件后期合成的。大概的方法是:

第一遍,先拍摄无人纯背景。

第二遍,人物拿着绿布再拍一遍。

然后,用软件把绿布部分抠除,把两次的视频合成,就有了“隐形衣”这种效果。

类似技术在电影上已经普遍使用。

其实,我们每天在电视里看的天气预报节目,也是利用技术合成的。预报员在讲天气的时候,她拿棍子在指地图的时候,其实她身后并没有地图,地图是合成进去的。


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