赤耳

2023 年10 月底,在一场科学活动中,中国科学院的褚君浩院士进行了一场特殊表演:只见工作人员手持一块特殊的材料遮挡在褚院士下半身前。最初,我们可以透过材料看到褚院士的下半身,但当工作人员将这块材料旋转90°后,褚院士的下半身神奇地“消失”了。更令人称奇的是,我们可以透过材料看到他身后的舞台。

这是不是让你想到了哈利·波特魔法世界中的“隐身斗篷”?只要穿上它,就可以不被人看见,自由自在穿梭于霍格沃茨,想想就觉得刺激。如果有人告诉你,未来,哈利·波特的隐身斗篷将成为衣柜里的日常用品,阁下该如何应对?

骗过眼睛的“隐身术”

我们的眼睛之所以可以看到物体,是因为光照射到物体上再反射到我们的眼睛里。褚院士之所以能够实现“隐身”,是利用了一种叫“柱状光栅”的材料,它由微小的圆柱状凸透镜排列组成。当光线照射到这种材料上时,会被有规律地折射,并将背后的物体压缩成细条,从而使人眼看不到物体,宛如消失一般。

当然,你们可能一时间难以找到这种材料来修炼“隐身术”,别着急,褚教授还给你们支了另外一招——利用折射率相似的两种物质来修炼“隐身术”。例如,高硼硅玻璃和甘油的折射率相近,当使用高硼硅玻璃材质的物体在甘油中运动时,也能实现隐身效果。现在,大家就一起来试试吧。

准备材料

大、小高硼硅玻璃杯(可以泡茶、煮水、进微波炉或烤箱)各一个;玻璃棒(可以搅拌冰块或热水)一根;一些甘油(也可以用色拉油替代)。

实验步骤

1.在大玻璃杯和小玻璃杯(杯中可以放置一张可爱小贴纸)中各倒入少许甘油。

2.将小玻璃杯放进大玻璃杯里,继续往玻璃杯里倒入甘油,你发现了什幺?

3.再把玻璃棒放进装有甘油的大玻璃杯里搅拌,你又发现了什幺?

是的是的,你会发现大玻璃杯里放有可爱小贴纸的小玻璃杯慢慢消失了;在杯中搅拌的玻璃棒也消失了。

这是因为甘油的折射率和高硼硅玻璃的折射率很接近,光线穿过玻璃和甘油进入人眼的速度和角度都是相同的,所以眼睛分不清甘油和玻璃的边界,造成了“隐身”的假象。

文字“隐身术”

谍战剧里常常会涉及一些神秘的信件,这些信件表面上看似一张白纸,但只有互通信件的两人才知道如何获取白纸上的内容,我们把这种信件称之为“密信”。如果你也想和好朋友交换一些不想让其他人知道的小秘密,那幺就来学着写一封秘密信件吧。

准备材料

柠檬汁或者食用醋(这就是我们写密信的墨水)、白纸、毛笔、蜡烛、一次性杯子。

实验步骤

1.挤出柠檬汁(或倒出少许食用醋)装进一次性杯子里。

2.用毛笔蘸上柠檬汁(或食用醋),在白纸上写下你的秘密。

3.待白纸上的字迹干透之后,把它放在点燃的蜡烛上烘烤。

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赛璐玢,玻璃纸的一种,无色透明,有光泽。

这个时候你会发现,烤过的白纸上显现出了褐色的字迹,正是你写下的秘密。

这是因为柠檬汁或食用醋,通过化学反应使纸上写了字的部分形成了一种叫赛璐玢的物质。它们的燃点低于纸张本身,所以烘烤时,写过字的地方会先烤焦,密信内容也就显现出来了。

注意 :白纸离蜡烛远一点,只要能接收到蜡烛的温度即可,谨防蜡烛将白纸点燃。

各种颠覆想象的“隐身术”

隐身毯

中科院声学所的杨军研究员团队发明了隐身毯。隐身毯由超材料制作,毯下有一个梯形的小空间用来隐藏目标。隐身毯可以对周围的声波进行引导,使原本凸起的目标物体看起来像一块平地,从而达到隐身的目的。

隐形手电筒

伦敦大学的菲利普斯教授根据光的透射原理设计出了一套激光装置,它能让单一的原子消失。或许在不久的将来,利用这一激光装置可以打造出动画片《机器猫》中的隐形手电筒,只要被这只手电筒照射的物体就会隐形。但是,当你想隐形的时候,必须保证隐形手电筒的光一直包裹着你。

隐身潜水服

新西兰一家科技公司发明了一款“隐身潜水服”。这款潜水服由导电碳纤维制成,可以有效防止海洋生物检测到人体发出的微小的“电脉冲信号”(肌肉运动、心脏跳动等)。穿上这款潜水服,你可以在鲨鱼、龙虾、鳐鱼以及鳗鱼等海洋动物旁边游泳,而不会被它们发现。但对于那些依靠眼睛来辨别方向、食物和敌人的海底生物,是达不到隐身效果的。

对付摄像头的隐身衣

武汉大学科研团队研发了一款全称为“InvisDefense 隐身衣全天候防御智能摄像头恶意检测的可穿戴装备”。顾名思义,这款“隐身衣”针对摄像头可以提供全天候的隐身防御。如果是白天模式,特制的迷彩图案能有效干扰视觉神经网络,使其失明;如果是夜晚模式,衣服内部嵌入了温控材料,可以实现在红热外成像下的隐身,可以在机器视觉下隐身用以保护人身安全。

生物界的“隐身高手”

地球上还有许多天生的“隐身”高手:众所周知,变色龙会随着环境的变化改变身体的颜色;竹节虫会把自己模仿成一节树枝;南美洲的玻璃蛙会隐藏自己的红细胞,让全身的绿色皮肤变得透明,好似一滴露珠;柳叶鳗的幼体甚至不是由常规意义上的鱼肉组成,而是由“黏多糖”构成,透明的身体基本能和海水融合在一起……动物界中的“隐身”有一个学名叫“拟态”,动物们通过自己极似他物的形态、色泽或斑纹等,蒙蔽敌害,进而保护自己。