中科院院士现场演示隐身术!这些遁形“超能力”颠覆你想象 | 第2眼

来源:羊城晚报·羊城派 作者:樊美玲 发表时间:2023-10-30 16:20
羊城晚报·羊城派  作者:樊美玲  2023-10-30
如何做到“万人如海一身藏”?

隐身术,古今人类长期追求的古老梦想。很多东西方文学经典和影视作品中,人类都传递出对“遁形于人群”的渴望与想象。

10月28日晚,“bilibili超级科学晚”活动现场,中国科学院院士褚君浩现场演示了“隐身”。他借助一种让光线有规律折射的神奇材料“柱镜光栅”,每一根柱状凸透镜都会把背后的物体压缩成一个细条,透镜数量足够多时,就会把物体分解成无数个相同的细条,让人仿佛看不见了。

一时间,“中国科学院院士演示隐身术”引发网络关于隐身的热议。如何做到“万人如海一身藏”?有哪些颠覆想象力的隐身术?

超能力隐身术“坠入凡尘”?

“无论是现实生活中,还是在自然动物界中,存在很多‘隐身术’,我可以负责任地告诉大家,这不是魔术,而是科学手段。”褚君浩说。

那么,科学手段已经攻克了哪些隐身术?一起见证奇迹↓

“魔术”隐身毯

中科院声学所的杨军研究员团队发明了“魔术”隐身毯,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。

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。最终效果就是:原本凸起的物体在外界看来就是一块平地。

隐形手电筒

伦敦大学的菲利普斯教授根据光的透射原理设计出了一套激光装置,它能让单一的原子消失。

这个技术突破意味着,你可以用激光打造出一只隐形手电筒,只要被这只手电筒照射的物体,就会隐形。但是,当你想隐形的时候,必须保证隐形手电筒的光一直包裹着你。

隐身潜水服

2016年,新西兰一家科技公司发明了一款“隐身潜水服”。这款潜水衣由导电碳纤维制成,可以有效防止海洋生物检测到人体发出的电信号。

穿上这款潜水服,你可以在鲨鱼、龙虾、鳐鱼、鳗鱼以及海豚等海洋动物旁边游泳,而不会被它们发现。

“隐身衣”

2022年年底,来自武汉大学国家网络安全学院的“珞珈山AIMM小队”团队,用会“隐身”的可穿戴装,拿下

“华为杯”第一届中国研究生网络安全创新大赛全国一等奖。

该隐身衣通过新的算法设计一种迷彩纹路,让目前常用的行人检测的方法失效,“通俗地说就是,摄像头可以拍到你,但判断不出你是人类。”团队指导教师王正教授说。

自然界中的“隐身高手”

“趋利避害”不仅是人类本能,动物界也不例外。隐身,是一些物种经过长期进化后留存的自保技能。

玻璃蛙

在蛙界,如果真的想变得透明,你需要隐藏你的红细胞。

生活在中南美洲雨林中的玻璃蛙是隐身高手,它们白天栖身树叶下睡觉时,全身绿色皮肤会变成一片透明,使得自己在日光照射之下好似露珠,以便躲过蜘蛛、蛇等天敌的捕食。到了夜间,它们醒来进行觅食等活动, 身体又要变为一种不透明的红棕色。

专家研究发现,玻璃蛙白天睡觉时,肝脏充满红细胞并因此膨胀约40%。其他树蛙的肝脏通常只能储藏12%的红细胞,玻璃蛙的肝脏却能储存全身红细胞的89%。也就是说,玻璃蛙睡觉时将红细胞集中至肝脏,血管中似乎没有血液,醒来时血液开始流动,降低了身体透明度。

叶尾守宫

马达加斯加及外围岛屿的原生林,分布着一类神奇的壁虎——叶尾守宫。

白天,一些大型的叶尾守宫大部分时间会挂在树干上,较细型的则会模仿树枝及叶子,用来躲避一些攻击,有些叶尾守宫的皮肤上有片状物,它们会将此贴在树上,在树影下令它们完全消失。

柳叶鳗

日本鳗鲡、海鳗、裸胸鳝等鱼类,在其幼体发育过程的一个特定时期,其身体扁平透明,薄如柳叶,统称为柳叶鳗。

在这个时期,它们的身体不是由常规意义上的鱼肉组成,而是由黏多糖构成。当柳叶鳗处于海水中静止不动时,透明的身体基本能和海水融合在一起。

细菌

不仅仅是动物,一些细菌也身怀“隐身”一技。

20世纪20年代,诺贝尔奖获得者乔舒亚·莱德伯格发现,一些细菌会脱落细胞壁,不再呈现特有形状,让免疫系统“失察”;一段时间以后,这些细菌会重新获得细胞壁,恢复原有形状,再次全面具备感染人体的能力。

大约一个世纪后,美国斯坦福大学等机构研究人员认定,一些细菌之所以会“隐身”,源于特定蛋白质主导细菌细胞壁“蜕变”,以躲避人体免疫系统“侦测”或抗生素“攻击”。

研究人员施用一种抗生素,突破大肠杆菌细胞壁,让它改变形状。随后施用另一种抗生素,针对一种名为MreB的蛋白质,令细菌即使增殖,也无法恢复原有形状,不再具备感染能力,最终自然消亡。他们得出结论,MreB蛋白质是细菌得以“隐身”的关键。

神奇“隐身术”背后的科学原理

隐身技术为何这般神奇?事实上,它属于跨学科的应用科学技术,涉及电磁场原理、声学、光学、红外工程学等多种学科。

雷达隐身

雷达是探测突防目标最有效、最可靠的手段。当目标被雷达波照射时,能量会向各个方向散射,目标反射的雷达波越多,就越容易被发现。

因此,反雷达隐身技术就是突防兵器采用各种无源、有源的技术来降低其雷达散射,降低雷达发现隐身兵器的能力,主要的技术方法是隐身外形设计和应用吸波材料。

红外隐身

红外辐射主要来源于武器装备的发动机。近年来,随着红外侦察、制导和热成像处理技术的发展,反红外探测技术显得越来越重要。

对此,可以在武器装备的发动机喷口采取一定的遮挡措施,尽量在发动机附近的部位使用耐热的合金材料,也可加装隔热衬里,尽量减少热量的扩散。

“保护色”隐身

现在普遍采用的可见光隐身是涂料迷彩伪装的方法,在武器装备的表面喷涂与背景一致的颜色和迷彩伪装图案,模拟背景的色彩,有效掩饰装备的目视外形,从而达到隐形目的。

随着迷彩服的兴起,人们不断进行研发,发展出了数码迷彩,它将色块的结构打乱,并在边缘构造更多的棱角,让敌方更难识别。

变换光学隐身

不管什么样的材质都有特定的折射率,当光线通过不同的材质的介质时,折射就会发生变化。

隐身衣利用这个原理,让光折射之后使物体和周围的环境融为一体。这给未来制作能够完全贴合人类体型的隐身衣提供了更好的借鉴。

“未来,随着‘隐身’技术和‘超材料’的逐渐成熟,科幻作品里的‘隐身’畅想将逐渐走向现实。”褚君浩院士说。

科学探索永不止步,高新科技不断突破想象力边界,让我们一起期待那天的到来。

(资料参考:科技日报、中新网、新华社、人民日报、北京科学技术中心、中科院“科学大院”微信公号、央视科教微信公号、瞭望东方周刊、中青校媒、武汉大学、国际先驱导报、新华国际)

话题主持 | 记者 樊美玲

来源 | 羊城晚报·羊城派
责编 | 陈诗洁

编辑:樊美玲
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