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美军研究视觉隐身技术获阶段性成果(图)

热度117票  浏览112次 【共0条评论】【我要评论 时间:2011年1月02日 08:53

美军新迷彩(右)与传统迷彩的比较。新的战地隐身衣相对于这种传统的颜色相近的隐蔽方式是一种革命性的发展。

CP公司的新型迷彩MultiCam和美军丛林迷彩之间的强烈对比。

青年参考1月1日报道 隐秘行军是出奇制胜的关键,但要让一支成百上千人的部队不被敌方发现,可不是件容易的事,古人只能通过“人衔枚,马勒口”部分实现这个目标。今天,在高科技的帮助下,人们想到了更好的方法――让士兵穿上隐身衣。据美国《信号》杂志12月号报道,研究人员已经在相关技术上取得了不小的进展。

目前的“隐身术”大致分为两类:一种是利用材料的特殊晶格结构改变物体本身的折射率,让电磁波(可见光、微波与红外线)“拐弯”;另一种则是利用雷达吸波材料(RAM)吸收电磁波,这种技术主要针对波长较短的微波,还没有扩及到可见光领域。与基于RAM的隐形战机、战舰等不同的是,战地隐身衣要面对的不是敌方雷达的“电子眼”,而是肉眼的实地观察,这在某种程度上更贴近隐身的本来意义,在技术层面上更难实现。

要让物体在可见光下遁形,组成这种物体的材料(媒质)必须满足两点要求:不能反射光线以及让光线绕过物体,这样既不会被观察到,又不会形成可能暴露自身的影子。从物理学上讲,要达到这种效果,媒质的折射率必须为负(折射率指光在空气中的速度与光在媒质中的速度比值,光从具有正折射率的材料入射到具有负折射率材料的界面时会产生“超透镜”效应,发生扭曲)。问题在于,自然界的物质以及目前使用的光学透镜绝大多数都属于正折射率材料,所以,制造战地隐身衣的关键就是寻找具有负折射率的“超材料”。

美国陆军与普渡大学和杜克大学经过多年合作,在可见光隐形领域颇有建树。杜克大学的研究人员率先试制出一种能对微波隐形的二维超材料。他们将铜环与微丝布放到多层玻璃纤维复合材料上形成巧妙的微结构,它能让微波转向,如同水流绕开岩石一样。

研究人员的最终目的是实现可见光下的隐形,这也是五角大楼期盼的成果。当然,军方也承认这是一项空前的挑战。因为可见光有7种波长,且波长都很短,而超材料的结构必须比光的波长短才能实现隐形。

微波的波长略超过3厘米,对它隐形的“超材料”内部的结构尺寸不到3毫米。相比之下,可见光中绿光的波长只有500纳米(1纳米为10亿分之一米),对它隐形的材料内部结构必须小到约50纳米。普渡大学的研究人员最近报告说,他们成功克服了超材料的吸光问题,虽然只是阶段性成果,但它意味着战地隐身衣朝最终出炉又迈出了坚实一步。

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