人体隐形技术：隐身衣

在英国女作家J·K·罗琳的《哈里·波特》系列小说中，经常会出现主人公披上隐形衣、瞬间遁形的情节，这也是这部科幻小说中最令人神往的情节之一。美国一个科研小组最近在“隐身衣”研制上迈出了新的一步，让“隐形梦”不再遥远。

先来看隐身衣的工作原理。人之所以能看到物体，是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种材料敷在物体表面，能引着被物体阻挡的光波“绕着走”，那么光线就似乎没有受到任何阻挡。在观察者看来，物体就似乎变得“不存在”了，也就实现了视觉隐身。

由纳米材料制成的隐身衣，其原理就是能在有限的波长范围内改变光的方向。目前共有两种纳米材料，其中一种用纳米金属网状结构来逆转光的方向；另一种采用的是纤细的纳米银线。科学家把它们叫作“超材料”，因为它们具有自然存在物不具备的特性，比如说可以产生负折射率，或者说，能使光波“弯曲”。可以产生负折射率的“超材料”的阵列结构，必须小于电磁射线的波长。光波在负折射率材料上是如何实现“弯曲”的呢？当光线从一种普通透光材料进入另一种普通透光材料时，比如从空气进入水中，虽然会发生折射，但前进的大方向还是不变的。但从常规材料进入负折射率材料时，折射光线会向着入射光线同一边的方向偏折，也就是说出现了负的折射角，这种异常传播导致光线“弯曲”。俄罗斯的科学家发现通过在物体表面涂抹黄金纳米粒子，可以使静止物体隐形。

但眼下隐身衣的制成还要些时日，主要是这种材料在理论上也还存在诸多局限。例如，如果你躲在隐身衣里面，别人看不到你的同时也意味着你看不到外面的任何东西。科学家正在全力解决这一问题。同时，要想不被发现，躲在隐身衣里面的人必须静止不动，隐身衣以及里面的东西不能改变形状，如果穿上它挥舞手臂或者走动，就无法做到隐身。

看来，原理虽是简单，但真正制成隐身衣，还有不少麻烦要克服。如造成真正的隐身衣，至少还需要一个前提条件，就是芯片、信息技术发达。衣服由无数小芯片组成，每个芯片要有自己的处理器，并且可以调用所有人眼球的信息，可以成像、发光、散热、制冷、透气等。当穿着隐身衣的人出现的时候，衣服的每个芯片将观察者原来看到的影像（你后边的物体）按照观察者的视觉信息在你的位置成像（距离因素也计算出来）；一些芯片模拟发光，将穿衣者产生的阴影效果除去（或抵消）；穿衣者周围空气由体温带来的影响也由芯片的制冷功能抵消；透气散热，这样隐身衣可将整个人体都包括（当然其他的物体披上芯片组成的衣服也可以实现隐身效果）。

有些科学家认为，制成隐身衣也许不是最终目的，隐身材料的制成还可以促进其他产业的发展。美国加州大学伯克利分校校长、美国“国家纳米科学研究中心”主任、华人科学家张翔曾表示，隐形材料还有比隐身衣重要得多、影响深远得多的用途。他自己最看重的其实并不是隐身衣，而是一个很快就能“真刀真枪”用上的领域——透镜。负折射材料可在纳米尺度上让可见光和近红外光弯曲，假如下一步能在正常尺度上实现这一奇观，隐形效果就有望成为现实。借助负折射材料制作的透镜，研发人员就可以在极小的尺度上工作，制造出更小的电路，这将意味着芯片的存储能力、集成能力会向前大大推进。高性能计算机的纳米级集成电路、更高存储量的DVD等可能也将接踵而来。负折射透镜也有望给生物学等科研领域带来重大变化，现有显微镜可以让科学家看到单个细胞，但细胞里面是如何运转的却无法看到。有了衍射极限大大缩小的负折射透镜，科学家将有望窥探活细胞的内部，这对于研究病毒入侵细胞的机制、新药筛选等都会产生重大影响。