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2014年10月9日 星期四

透鏡組造隱形假象 減死角避行車意外

 【記者曾莛庭綜合報導】現實中真有隱形斗篷?美國羅徹斯特大學(University of Rochester)9月26日發表了「羅徹斯特斗篷(The Rochester Cloak)」,但並非做出實體斗篷,而是使用層狀透鏡,使物品在特定角度範圍達內到隱形效果。

 羅徹斯特斗篷利用三至四組透鏡,使物品反射的光源透過裝置折射到眼睛看不見的地方,製造物體消失的假象,遮蔽效果因透鏡大小而異。未來可望應用在醫療方面,利用該裝置使原本會遮蔽視線的器官及組織隱形,讓外科手術順利進行。除此之外,還可減少大型車轉彎的交通意外,藉由遮蔽車尾,避開駕駛的視覺死角。

 如何隱形?成功大學光電科學與工程系教授藍永強解釋,假設光源離隱形裝置很遠,物體反射的光線平行於透鏡的光軸,則裝置入射孔徑外的區域,光束直線前進沒有受到影響,而進入入射孔徑內的光束會被聚焦到一個小區域,物體不會影響光束進行,因此觀察者不會感受到物體的存在,物體就像被隱形。

 以往也有科學家嘗試用「超穎材料」使物品隱形,製作此類特殊人造材料必須使用電磁共振結構。藍永強表示,電磁共振結構屬於強色散,而且這類材料通常只能針對一小段特別的頻率範圍設計,偏離設計頻率範圍隱形能力就會消失。

 羅徹斯特斗篷使用一般的光學透鏡,沒有嚴重色散的問題,只要三維物體在隱形裝置邊緣與聚焦區之間的空間內,在一定視角內都可隱形。羅徹斯特大學研究員約瑟夫崔(Joseph Choi)說:「據我們所知,這是第一個可實現三維隱形的裝置。」

 藍永強表示,該項裝置仍有限制:若要使光源與隱形裝置的光軸平行,距離要夠遠,入射光線才會是平行光;且聚焦區域不能有障礙物,否則光束就會散射到要隱形的物體處,便不能達成隱形效果。

 雖然使用一般透鏡,大幅降低製作成本,但離科幻電影中的隱形斗篷仍相去甚遠。成大生命科學系學生鄭衛認為,除非有天生可放出電磁場曲折可見光的材料,否則實現隱形斗篷的夢想實非易事。

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