自然科普:自然界罕見的“隱形動物”,科學家研製現實版隱身衣,效果如何?
來源:科普中國
發布時間:2023-03-02
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自然界罕見的“隱形動物”,科學家研製現實版隱身衣,效果如何?

如果你擁有一個(ge) 隱形鬥篷,你最想用它來幹嘛?人類現在真的能通過隱形鬥篷完美隱藏在自然界嗎?自然界有哪些動物光用肉眼幾乎難以拆穿它的偽(wei) 裝?首先,我們(men) 簡單了解一下自然界中的那些隱形王者,第一個(ge) ,竹節蟲,它的身體(ti) 修長,還會(hui) 分解,看起來和竹子幾乎一模一樣,皮膚有深褐色的,綠綠色或者是深綠色的,所以說他模仿起竹子來簡直就跟咱們(men) 吃飯喝水一樣簡單。白天的時候他就在樹枝上不動,還能根據光線和溫度調節自身顏色的深淺,到了晚上才走出來活動,所以說人們(men) 在生活中很難發現它們(men) 的身影。

第二個(ge) 蘭(lan) 花螳螂,蟲如其名,確實長得和蘭(lan) 花一樣粉粉嫩嫩,顏色豔麗(li) ,主要生活在東(dong) 南亞(ya) 地區。大家還記不記得張無忌他娘說過,越是漂這樣的螳螂就越會(hui) 騙人。蘭(lan) 花螳螂也不例外,它能夠跟隨花朵顏色的深淺調整自身的顏色,甚至還能依靠自身的肢體(ti) 偽(wei) 造出花瓣的構造和顏色,隻等昆蟲被吸引過來采蜜時,上來就是一鐮刀。

第三個(ge) 最擅長偽(wei) 裝的動物枯葉蝶。當它張開翅膀的時候,絢麗(li) 的色彩十分的引人注目,但當它合攏翅膀藏身在枯葉之中,你就算拿著八倍鏡都不一定能找到它。也正是因為(wei) 如此,這項隱身技能能夠被枯葉蝶很好地躲避天敵的追殺。

第四個(ge) 比目魚,眼睛長在同一邊,典型的不對稱結構,但是這種結構更適合在海底躺平,利用泥沙往自己身上一蓋,接下來就隻需要靜靜等待著獵物的到來。同樣的,比目魚也能根據周圍的環境來改變自身顏色,任你有火眼金睛也很難發現它的蹤跡。

那麽(me) 問題來了,你見過人類製造出來隱形鬥篷嗎?經過科學家的不懈努力,像哈利波特一樣用鬥篷之類的物體(ti) 躲過對方的追蹤已經在慢慢變成現實。總的來說,目前人類研製的隱形鬥篷主要可以分為(wei) 兩(liang) 種,一種是紅外隱形鬥篷,另一種則是肉眼隱形鬥篷。我們(men) 先來看第一種。德國科學家托爾加,伊爾金和尼古拉斯,斯滕格使用了一種名為(wei) 靜止激光平板刻錄的技術,造出了用微型塑料棒製成的隱形材料片。因為(wei) 這些塑料片之間的間隔小到隻有一毫米的0.001倍,因此可以改變物體(ti) 的折射率,從(cong) 而影響光線的變化。在實驗中,研究人員用一片隱形材料蓋在一塊凸起的晶片上,然後用紅外照相機進行觀察時,竟然神奇地發現隱形材料連同下麵的芯片都一同消失了。因為(wei) 隱形鬥篷改變了晶片凸起部分周圍光線的速度。折射會(hui) 改變三維物體(ti) 的視覺形狀,從(cong) 而讓芯片所在的位置變得平坦起來。不過值得注意的是,這種隱形材料隻能在紅外裝置下讓物體(ti) 看起來消失,並不能逃過人的肉眼的偵(zhen) 查。

那麽(me) 這隱形鬥篷在現實生活中可以用來幹嘛呢?主要還是在戰場上能派上用場。比如說,美國負責研究五角大樓安全的機構美國國防高級研究計劃署,就打算通過隱形鬥篷,讓戰鬥機能夠隱藏在敵人的雷達探測範圍。早在2017年5月30號的時候,俄羅斯衛星網就報道過,俄羅斯特種部隊已經獲得了好幾套獨特的隱形鬥篷,據說穿上這種鬥篷之後,加上夜色的偽(wei) 裝,即使對方使用了夜視裝為(wei) 和熱成像儀(yi) 器,也沒法發現他們(men) 的蹤跡,方便實施夜間作戰計劃。但是目前這種隱身鬥篷還是需要經過科學家的檢驗才能真正投入使用。俄羅斯專(zhuan) 家表示,將來這種隱身鬥篷或有望被狙擊手和偵(zhen) 察兵使用。

接下來我們(men) 再來了解能夠在人們(men) 的肉眼下實現隱身效果的鬥篷研究的到底怎麽(me) 樣了。人類研究出來的先進隱形設備,隻要將物體(ti) 放在多層透鏡後麵,就會(hui) 看起來像是憑空消失了一樣。它就是美國羅切斯特大學的科學家研究出來的一項名為(wei) 羅切斯特鬥篷的3d隱形技術。不過與(yu) 其說它是一個(ge) 鬥篷,不如說它更像是驗光師用的設備。那麽(me) 這個(ge) 設備讓物品隱形的原理是什麽(me) 呢?一般來說,大部分隱形鬥篷采用的都是光線折射的原理,羅切斯特鬥篷也是如此,它通過兩(liang) 對不同焦距的鏡片排列組合,讓鏡片中心的光線被折射,從(cong) 而達到讓鏡片中心外的環形部分隱形的效果。在實驗過程中,研究人員把手和鐵尺放在鏡片後麵,果然就看不見了,隻剩下手和貼紙背後的背景。值得一提的是,這項技術如果運用到現實生活,將發揮相當大的用場。比如說在大貨車後麵裝上一個(ge) 這樣的透鏡,這樣的話貨車司機能夠直接看到車廂後麵的情況。此外,這項技術運用在軍(jun) 事,手術,醫療以及藝術設計等方麵也能給人帶來驚喜的視覺效果。

根據參與(yu) 研究的約瑟夫斯表示,目前來看,羅切斯特鬥篷是世界上唯一能夠持續多方向隱形的設備,而且成本僅(jin) 需1000多美元,折合人民幣大約6750元。研究者還打算為(wei) 這一技術申請專(zhuan) 利。而真正能夠用來做可穿戴隱形鬥篷的,還要數2010年公開的,由美國費奧倫(lun) 茨,奧巴內(nei) 托教授研究出來的新型蠶絲(si) 材料。他帶領研究小組把蠶絲(si) 煮沸之後提取出了蠶絲(si) 蛋白,然後在這種物質的表麵塗上一層黃金塗層,來折射扭曲光線的波段,達到隱形的效果,而且蠶絲(si) 的材質也非常適合穿戴。不過可惜的是,這樣的鬥篷尚未真正麵世,它的研究者更傾(qing) 向於(yu) 使用這一技術來監測人類癌症複發的狀況。

話說回來,如果有一天隱形鬥篷真的麵試,你願意花多少錢來購買(mai) 它呢?




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