约瑟夫·崔利用透镜组实现近乎完美的“隐形”

    科技日报讯 （记者刘燕庐）人们往往通过高科技手段或特殊材料覆盖在物体表面，达到使物体隐形的效果。现在，美国罗切斯特大学的研究人员找到了一种突破传统的隐形方法，使物体在人们的视线中“消失”。该方法不但成本低廉，而且易于实现。

    据每日科学网9月30日（北京时间）报道，罗切斯特大学物理学教授约翰·豪威尔和光学学院博士生约瑟夫·崔突破了传统思路的桎梏，通过四片标准透镜在特殊角度和位置的组合，使透镜中本该映出的物体凭空隐形。

    约瑟夫·崔表示：“据我们所知，这是第一个在全部可见光范围内，做到可持续、多角度‘隐藏’三维物体的隐形设备。”而目前，许多隐形技术都需要在特定位置观测才能实现隐形，有时仅稍稍偏移位置就会使隐形物体现出原形，并且可能产生与背后景观明显的不协调，使效果大打折扣。

    为了同时达到隐藏物体和不干扰背景的效果，研究人员将四只特定型号和功率的透镜，精确安放在了经计算确定的特殊位置，还特地选用了标有直线网格的背景板，以检测设备抗视觉变形的实际效果。实验中，观测者在改变观测位置的过程中，物体始终保持隐形，其后的背景也未发生变形。

    这种设备可以按比例扩大透镜面积，从而实现大体积物体的隐形。与其他设备不同，这种光学隐形支持所有可见光波段，不会产生因部分波段可见光的缺失而导致的失真。

    尽管该设备的隐形功能相比过去有了长足的进步，可惜还并不完美。崔说：“隐形效果是通过透镜将光线扭曲并延光轴送往出‘遮挡’隐形物的，因此光轴位置上影像还是会显露出来。”这意味着该设备的隐形区域形似圆中有孔的面包圈。但崔同时表示，他们为解决这一问题已经针对性地进行了更为复杂的设计；另外因透镜边缘效应产生的部分形变，也会随着透镜尺寸的增大而得到缓解。

    在《光学快报》上发表的相关论文中，豪威尔和崔公布了为这套装置配套设计的数学模型，可以帮助设备在15度左右范围内的角度变换中不失真。同时，他们还借助矩阵充分展示了设备的安放方法和光线传播的过程。

    虽然这种隐形技术目前并不能像隐身衣一样遮住人们的身形，但是已具备在部分领域里一展拳脚的前景。例如，外科医生在手术中能借此让视线穿过双手，免于手术细节的丢失。司机也能够由此弥补视野中的盲区。