華人科學家張翔：人類“隱形”的夢想即將照進現實

隱形材料應用遠不止隱身衣

披上件隱形斗篷，瞬間遁形，一直是科幻作品中最讓人心生羨慕的情節之一。華人科學家張翔領導的研究小組，最近在隱形材料的研究領域向前邁出了一大步，“隱形夢”離現實似乎不再那么遙遠。

但是在美國加利福尼亞大學伯克利分校工作的張翔日前在接受新華社記者專訪時說，隱形材料還有比“隱身衣”重要得多、影響深遠得多的用途。他自己最看重的其實并不是“隱身衣”，而是一個很快就能“真刀真槍”用上的領域——透鏡。

人之所以能看到物體，是因為物體阻擋了光波通過。如果有一種具有負折射率的材料覆蓋在物體表面，能引著被物體阻擋的光線彎曲并“繞著走”，那么光線就似乎沒有受到任何阻擋。在觀察者看來，物體就似乎變得“不存在”了，也就實現了視覺隱形。張翔所在的科研小組在不久前出版的《科學》和《自然》雜志上報告說，其研究者開發出一種新型材料，可在納米尺度上讓可見光和近紅外光彎曲，假如下一步能在正常尺度上實現這一奇觀，科幻世界中的神奇隱形效果就有望成為現實。

“這樣的負折射材料在透鏡領域的應用將會對社會產生十分深遠的影響，”張翔說。現在的透鏡，只要是用自然材料制成的，也就是說折射率為正，都面臨物理上的衍射極限，不管使用什么光線，最小的聚焦點都必須大于該光線的半個波長。目前的衍射極限最低在200納米到300納米。負折射材料制成的透鏡則能突破這個極限。“我們的研究小組已經成功做到使衍射極限降低到大約30納米，而且從理論上講還可以降低至5納米到6納米，”張翔興奮地說。

這意味著什么呢?他進一步解釋說，芯片等各類精細器件的制造現在都離不開透鏡的光刻技術，怎樣才能把器件做小，是個很關鍵的問題。很多器件的研發目前似乎都沒有什么重大突破，就是因為透鏡的衍射極限沒辦法再降低。

借助負折射材料制作的透鏡，研發人員就可以在極小的尺度上工作，制造出更小的電路，這將意味著芯片的存儲能力、集成能力會向前大大推進。高性能計算機的納米級集成電路、更高存儲量的DVD等可能也將接踵而來。

負折射透鏡也有望給生物學等科研領域帶來重大變化。現有顯微鏡可以讓科學家看到單個細胞，但細胞里面是如何運轉的，卻無法如此看到。有了衍射極限大大縮小的負折射透鏡，科學家將有望窺探活細胞的內部，這對于研究病毒入侵細胞的機制、新藥篩選等都會產生重大影響。

張翔指出，假如說“隱身衣”是想讓別人看不到你，那么負折射透鏡就是讓你看到別人看不到的東西。他預測說：“在未來大概3年到5年間，這樣的透鏡就會面世。”張翔的研究小組在研發隱形材料的同時，也在進行成果的轉化應用，首選的應用領域就是這種新型透鏡。

在談到“隱身衣”何時能問世時，張翔說，他們的研究成果朝“隱身衣”邁進了一大步，但成果的轉化應用還有很長一段路要走，“人們不要以為明天就能到商店里買件‘隱身衣’穿”。