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今年9月,超級隱形生物技術公司(加拿大一家軍用迷彩服製造商)Quattroporte克萊默在網上釋出的一段視訊中介紹說,自己發明了一種可以隱形的材料,他稱之為“量子隱形”(Quantum Stealth),目前正在申請多項專利。但由於超級隱形生物技術公司拒絕對外提供實際樣品和詳細資訊,只有自己單方面的描述,長期以來,許多專業人士都對克萊默宣稱的新材料半信半疑。

(Photo by Road Trip with Raj on Unsplash)

撰文 | 廖紅豔雪白的牆壁前,靜靜地立著一塊塑料薄板,透過薄板,你可以清楚地看見後面的牆壁。

突然,一箇中年男子從薄板後面出現。“我叫蓋伊·克萊默(Guy Cramer),是超級隱形生物技術公司(Hyperstealth Biotechnology Corp.)的Quattroporte兼CEO。”隨著畫外音響起,那名男子開始在塑料薄板後來回走動,演示塑料薄板的特殊用途。

你發現,當他站在薄板後,幾乎完全看不出有人,只有在他來回走動時,薄板上才會出現少許陰影。而且神奇的是,整個過程中,後面的背景牆一直清晰可見,就像從來沒有受到過任何遮擋。

這是今年9月,超級隱形生物技術公司(加拿大一家軍用迷彩服製造商)Quattroporte克萊默在網上釋出的一段視訊中的畫面。在視訊中,克萊默介紹說,自己發明了一種可以隱形的材料,他稱之為“量子隱形”(Quantum Stealth),目前正在申請多項專利。他希望通過這一波宣傳,尋找未來的買家。

“量子隱形”的自我宣傳

據克萊默介紹,2010年,他在實驗過程中,偶然發現了一種可以使6英寸(約15釐米)大小物體完全不可見的材料。隨後,經過長時間的努力,他又將材料的尺寸規模擴充套件到可以隱藏人、車輛和大型建築物。

據稱,這種“量子隱形”材料可以做得像紙一樣,又輕又薄,而且便宜。它不需要使用電源,在任何環境,任何時間,不論白天或晚上,不論哪個季節都可以使用。更厲害的是,它在整個可見光譜、近紫外、近紅外(谷歌衛星夜視功能的光譜)、短波紅外(夜視鏡檢測的光譜)和熱光譜(熱成像儀檢測的光譜)範圍內都可以工作。

在超級隱形生物技術公司介紹“量子隱形”材料的網頁上,赫然寫著“量子隱形:隱形軍事成為現實”(Quantum Stealth: The Invisible Military Becomes A Reality)的標題。克萊默甚至已經為這種還處於原型階段的材料,設想了許多潛在的應用場景。比如,當飛行員不得不在敵方領空跳傘時,可以使用由這種隱形材料製成的降落傘,不僅在下落時不會被發現,降落到地面後還能繼續隱藏在降落傘下。同樣的,飛機、坦克、潛艇,甚至狙擊手、特種部隊和反恐小組也都能通過使用隱形材料,增強自己的作戰力。

在超級隱形生物技術公司最近公佈的另一段長達57分鐘的技術版視訊中,克雷默演示了新材料在紫外、近紅外、短波紅外、熱光譜檢測儀下的隱形效果。從視訊上看,與不使用隱形材料相比,站在隱形材料後的人,確實更難被上述探測裝置發現。

克雷默的技術版視訊還給出了大量圖片,來描繪新材料的工作原理。從圖片來看,這種看似神奇的新材料原理並不複雜,是通過柱狀透鏡(lenticular lenses)折射入射光,來實現隱形效果的。

柱狀透鏡是一種波紋板,也叫立體光柵,一面平滑,另一面有許多像山脊一樣、平行分佈的微小波紋。這種光學材料能使折射光線以一定規律重新分散,從而在光線不再通過的地方形成盲點。如果物體正好處在盲點中,就會“消失”,變得不可見。

立體光柵可以彎曲光線,這早已不是祕密。還記得小時候玩過的一種叫立體畫的塑料卡片嗎?當我們從不同角度觀看卡片時,卡片上會呈現不同的圖案。它就是用立體光柵塑料製成的。如果把物體放在透明的立體光柵後,物體還會扭曲變形,變得面目全非。沒想到,淘寶上幾元一張的立體光柵塑料,居然和“量子隱形”粘上了邊,克萊默是有什麼驚人的新發現,還是在故弄玄虛呢?

好奇與質疑

由於超級隱形生物技術公司拒絕對外提供實際樣品和詳細資訊,只有自己單方面的描述,長期以來,許多專業人士都對克萊默宣稱的新材料半信半疑。

值得質疑的地方確實不少,比如,從前面的描述我們可以看出,這種材料雖然名字叫“量子隱形”,但實際上與單個光子或量子根本沒有關係。也就是說,沒有任何“量子”的成分在裡面,有譁眾取寵之嫌。對此,克萊默的說法是,他只是覺得量子機制可以解釋很多看似不可能發生的事情,所以才把這種神奇的材料取名為“量子隱形”的。

許多人對克萊默新發布的視訊也持懷疑態度。2012年,在CNN採訪克萊默的視訊中,出現的效果圖全部都是偽造的。事後,克萊默在他的公司網頁上解釋說,當時他提供的並不是真實的照片,而是合成的效果模擬圖,他曾在採訪播出前,要求CNN的記者將圖片標記為效果模擬圖,但顯然記者並沒有這麼做。

現在,雖然克萊默大方地公開自己的發明,還發布了總計近100分鐘的幾段演示視訊,首次正式向人們展示他的“量子隱形”技術,依然有許多人懷疑視訊的真實性。克萊默表示他可以理解,而且這也不是一件壞事,他說:“如果這些視訊讓你認為我在偽造,那說明我的發明真的非常神奇。”

退一步來說,即使視訊沒有偽造,是真實的現場拍攝,許多觀看過視訊的人仍從中找出了一些“技術問題”。

視訊中有一段演示是,克萊默手舉用隱形材料製作的盾牌行進。在這個過程中,人的軀幹似乎消失了,不過胳膊還是清晰可見,並有巨大的變形。後來克萊默將手伸直,身體遠離盾牌後,胳膊接近消失,但較遠處的背景,比如窗外的樹木還是會顯得扭曲模糊。這表明,新材料的有效性存在一些限制,它要求物件必須離隱形材料有一定距離,不能太遠也不能太近,才能被隱藏起來。

如果這樣,隱形材料將不能用於製作衣服,因為衣服與身體之間的距離太近了。而且,因為背景會發生扭曲變形,它也不可能成為電影《哈利·波特》中的神奇隱形斗篷。

更像是PS濾鏡

從視訊看,新材料僅在特定的照明條件下,以及與被隱藏物體間有一定距離時,才有隱身效果,但它似乎有一個更有趣的用途——將它直接放置在太陽能電池板上時,電池的輸出功率會變成原來的3倍。

“太陽能面板放大器”(Solar Panel Amplifier)是克萊默宣佈為新材料申請的4項專利之一。按克萊默的說法,提交的專利申請材料已經證明,新材料可以使非晶(薄膜)太陽能電池面板功率提高210.74%,單晶矽太陽能電池面板功率提高180%,有望使高緯度地區像低緯度地區一樣,通過使用太陽能電池,高效獲得能量。

除了量子隱形、太陽能面板放大器,另外兩項正在申請的專利分別是“顯示系統”(Display System,通過配合使用投影儀,產生全息影象)和“鐳射散射、偏差與操縱”(Laser Scattering, Deviation & Manipulation,將單個鐳射器拆分為數百萬個較小的鐳射器,增強現有的鐳射雷達系統,實現超高解析度)。

看來,新材料並不是只有隱形這一個用途,還有更多的發展方向。不過,新材料的實用性到底如何?我們還要等到後續的專利申請結果出來才能知道。

2014年,美國羅徹斯特大學的研究人員將4塊標準透鏡排成一列,通過扭曲物體周圍的光線,將物體隱形,第一次實現了三維空間的連續多向偽裝。這款“羅切斯特隱身斗篷”的效果堪稱完美——如果你把頭或手伸到透鏡後,看起來就會像少了一隻眼睛,或手指少了中間的關節一樣。

(Photo by J. Adam Fenster / University of Rochester)

美國雷神(Raytheon)公司光學工程師約瑟夫·崔(Joseph Choi),是“羅切斯特隱身斗篷”的研究人員之一,在觀看了克萊默的視訊後,他表示,“科學界對隱身斗篷的定義是,光通過該介質傳播,並且發出的光與沒有該物體時完全一樣。理想的‘隱身斗篷’,應該可以從各個角度觀看,並且不會發生扭曲或變形。所以從純粹的科學意義上講,克萊默的隱形材料並不是真正的 ‘隱身斗篷’,它後面的物體沒有消失,只是變得模糊,更像是一個聰明、實時的Photoshop濾鏡。”

不過,約瑟夫·崔補充道,真正的隱形很難做到,不存在完美的“隱身斗篷”,如果克萊默的隱形材料真的可以在任何時間、任何地點、寬頻範圍內起作用,那麼它將是非常實用的。

克萊默的演示視訊,激起了許多人的好奇,但最終人們卻發現,他提供的資訊實在是太少了,而且全部來自他自己的展示和陳述。克萊默似乎不願意公開關於新材料的更多細節,研究人員也無法進行更詳盡地驗證。

客觀地說,這個隱身材料的發明,還停留在“宣稱”的階段,但即使如此,許多人還是會不自覺地被克萊默宣稱的“量子隱形”吸引,忍不住去看他釋出的視訊。

“我覺得這就是一場炒作,” 南京大學現代工程與應用科學學院材料科學與工程系教授盧明輝告訴“賽先生”,“傳統意義的很多隱形是吸波原理,而可見光的隱形除了一般變魔術的組合鏡子有可能部分角度實現,或實驗上的變換光學隱形,其他都屬於變色龍一樣的偽裝。這個公司的視訊我看過一些,我是不相信的,更別提量子隱形,社會上把量子的概念隨便到處拿來用,太氾濫了。”

參考資料

[1] https://www.rochester.edu/newscenter/watch-rochester-cloak-uses-ordinary-lenses-to-hide-objects-across-continuous-range-of-angles-70592/

[2] https://www.popsci.com/invisibility-cloak-how-it-works/

[3] https://www.newswire.com/news/hyperstealth-corp-discloses-patent-pending-invisibility-cloak-21010342?fbclid=IwAR2bnwr9kKIcrLxx8deANC6qB-IWCTDE32eL4HNT7JTn2fm9yWoh9r4LM7A

[4] http://www.hyperstealth.com/

[5] http://www.hyperstealth.com/Quantum-Stealth/

[6] http://invisibility.ca/story.html

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