披上件隐形斗篷,瞬间遁形,一直是科幻作品中最让人心生羡慕的情节之一。华人科学家张翔领导的研究小组,最近在隐形材料的研究领域向前迈出了一大步,他们正用隐形材料研制一种能看到细胞内部的“透镜”,而且称,三五年内就可以出成果。
让光线“绕着走”
张翔是美国加利福尼亚大学伯克利分校的教授,日前他对媒体说,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。 人之所以能看到物体,是因为物体阻挡了光波通过。如果有一种具有负折射率的材料覆盖在物体表面,能引着被物体阻挡的光线弯曲并“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,也就实现了视觉隐形。
张翔所在的科研小组在不久前出版的《科学》和《自然》杂志上报告说,研究者开发出一种新型材料,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,科幻世界中的神奇隐形效果就有望成为现实。
透镜的价值无法估量
这意味着什么呢?他进一步解释说,芯片等各类精细器件的制造现在都离不开透镜的光刻技术,怎样才能把器件做小,是个很关键的问题。很多器件的研发目前似乎都没有什么重大突破,就是因为透镜的衍射极限没办法再降低。
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。
未来三五年出成果
张翔指出,假如说“隐身衣”是想让别人看不到你,那么负折射透镜就是让你看到别人看不到的东西。他预测说:“在未来大概3年到5年间,这样的透镜就会面世。”张翔的研究小组在研发隐形材料的同时,也在进行成果的转化应用,首选的应用领域就是这种新型透镜。
在谈到“隐身衣”何时能问世时,张翔说,他们的研究成果朝“隐身衣”迈进了一大步,但成果的转化应用还有很长一段路要走,“人们不要以为明天就能到商店里买件‘隐身衣’穿”。
据新华社