10月28日,在bilibili超級(jí)科學(xué)晚活動(dòng)上,中科院院士褚君浩分享了一項(xiàng)令人驚嘆的科學(xué)發(fā)現(xiàn)——利用特殊材料實(shí)現(xiàn)隱身。
褚君浩院士請(qǐng)工作人員手持一塊面板,起初透過面板還可看到人物的下半身,但將這塊材料旋轉(zhuǎn)90°之后,褚君浩院士的下半身“消失不見了”,但能夠清楚地看到人物身后的舞臺(tái)場(chǎng)景。
據(jù)了解,這是一種讓光線有規(guī)律折射的材料“柱鏡光柵”,它由微小圓柱狀凸透鏡排列組成,當(dāng)光線透過它時(shí)會(huì)被有規(guī)律地折射。
這種特殊的結(jié)構(gòu)使得光線通過后,背后的物體會(huì)被壓縮成細(xì)條,當(dāng)透鏡數(shù)量足夠多時(shí),物體就會(huì)被分解成無數(shù)個(gè)相同的細(xì)條,由于人眼無法分辨這些細(xì)條,物體看起來就像消失了一樣。
褚君浩院士表示:“未來,哈利·波特的隱形斗篷將成衣柜里的日常用品!
上海市虹口區(qū)玉田路500號(hào)是中國(guó)科學(xué)院技術(shù)物理研究所所在地,褚君浩院士已經(jīng)在這里求學(xué)與工作45年了。即便現(xiàn)在是“退休”階段,只要沒有外出事務(wù)的他通常在早上9點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在辦公室,這是多年養(yǎng)成的習(xí)慣,他還要繼續(xù)做科研與科普。
在地理學(xué)家父親褚紹唐的影響和家庭環(huán)境的熏陶下,出生于1945年的他從小喜歡科學(xué),初中時(shí)期13歲的他喜歡看天文、物理等科學(xué),并堅(jiān)定了對(duì)物理的喜愛。16歲時(shí)在上海徐匯中學(xué)就讀高中的他立志要“寫出以中國(guó)人名字命名的物理定律”,20世紀(jì)80年代,40多歲時(shí)他實(shí)現(xiàn)了這一夢(mèng)想,并在60歲時(shí)當(dāng)選中科院院士。如今78歲的褚君浩院士還在繼續(xù)科研和科普!拔液芨吲d有這么多人關(guān)注隱身,科普的價(jià)值在于讓大家看到科學(xué)真奇妙,引起對(duì)科學(xué)的興趣”。褚君浩認(rèn)為,中國(guó)的科普在不同的城市不平衡,但科普的重要性在于培養(yǎng)科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)思維。對(duì)當(dāng)前的科學(xué)研究、科普工作有何獨(dú)到見解?他怎樣保持對(duì)科學(xué)數(shù)十年如一日的熱愛?日前,褚君浩院士接受了新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)《思刻》欄目的專訪。
“隱身衣”的奧秘——柱鏡光柵
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng):在B站科學(xué)晚上的一段“隱身衣”展示出圈,你是否料到?
褚君浩:B站邀請(qǐng)我參加科普活動(dòng),我也很高興地答應(yīng)了。我們商量的主題是隱身這一物理現(xiàn)象和技術(shù)。經(jīng)過多次商量,我們與技術(shù)團(tuán)隊(duì)共同做了這樣一個(gè)構(gòu)思。播出后大家很感興趣,因?yàn)槔锩姹容^生動(dòng),是“六娃救爺爺”,我就是那個(gè)爺爺。隱身的效果比較有趣,實(shí)際上是展示了一種光學(xué)現(xiàn)象,目的是引起大家對(duì)光學(xué)、對(duì)科學(xué)的興趣,這個(gè)活動(dòng)果然引起了大家的興趣,也說明現(xiàn)在大家對(duì)科學(xué)的熱愛,能夠引發(fā)大家的思考,感受“科學(xué)真奇妙”這是很好的。
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng):在節(jié)目中,你通過一種材料實(shí)現(xiàn)了“隱身”,這是一種怎樣的材料和技術(shù)原理?
褚君浩:實(shí)際上,實(shí)現(xiàn)上述“隱身”效果的材料為柱鏡光柵,它由一排排微小的圓柱狀凸透鏡排列組成,每一個(gè)豎直圓柱狀凸透鏡都能把平行于它的物體縮小變細(xì),使光線能夠有規(guī)律地折射。當(dāng)一排圓柱狀凸透鏡形成光柵,則產(chǎn)生若干個(gè)細(xì)到被眼睛忽略的成像,視覺上達(dá)到“隱身”效果。而對(duì)于柱鏡光柵背后什么東西能夠“隱身”,則主要是看方向,凡是跟柱鏡光柵豎直平行的,都看不見,橫著的則可以看見,交叉的則是部分看得見。
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng):你說“哈利·波特的隱形斗篷成為衣柜里的常用品”,引發(fā)了大家的興趣。目前,這個(gè)材料可以制成可以穿的隱身衣或隱身斗篷嗎?
褚君浩:假如用柱鏡光柵作隱形斗篷,這就涉及光柵粗一點(diǎn)好還是細(xì)一點(diǎn)好,到底材料里面的尺寸怎樣,這就屬于科學(xué)研究了。進(jìn)行一定的研究、設(shè)計(jì),不同的材料有不同的參數(shù),結(jié)構(gòu)形狀大小怎么排列都可以進(jìn)行研究,如果最后把這種材質(zhì)做成柔性材料,那么哈利·波特的隱形斗篷就做出來了,這一切都需要科學(xué)研究。另外也要看需求端,如果大家都迫切地想要隱身衣,可能這種材料很快就做出來了,但目前對(duì)隱身衣的需求也僅僅是有趣。
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng):柱鏡光柵的使用場(chǎng)景有哪些?
褚君浩:這項(xiàng)技術(shù)是用來做光學(xué)測(cè)量上調(diào)整的用途,已經(jīng)商業(yè)化了,市面上可以買到的,在生活中可能不常用,但在實(shí)驗(yàn)室中會(huì)使用。
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng):你還是B站的UP主,這對(duì)你科普有何幫助?
褚君浩:觀眾很感興趣,感到對(duì)大家有點(diǎn)幫助,我也很高興。