德国科学家利用机械超材料制成触觉隐形斗篷
军事要闻中国国防科技信息网2014-07-11 07:51

资料图：现在已有多个国家科研机构研制光学隐身材料

【据美国工程网2014年6月24日报道】近几年，隐形斗篷的研发引起了广泛的兴趣。可以对光、热或声实现隐身。然而，触觉隐身仍然难以实现。德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的科学家成功地实现了触觉隐身。

这种触觉隐形斗篷由聚合物制成的超材料制作。其主要性能由特殊的结构决定。“我们围绕需要隐藏的对象构建结构。在此结构中，强度取决于位置，”文章的第一作者解释到，“将组件与排布位置精密结合是开发机械隐身斗篷的最大的障碍之一”。这种超材料是按次微米精度构造的晶体结构。它由针尖相接触的针状锥组成。接触点的大小需精确计算，以满足所需的机械性能。通过这种方式，构造出的结构通过手指或测量仪器无法感受到。

在这个触觉隐形斗篷底部插入一个硬圆柱。任何对象都可以放在圆柱腔内隐藏。如果泡沫或多层棉花将放置在圆柱上，圆柱将硬得难以触摸。但超材料结构仅需要薄薄的一层，就可以引导手指触摸的力量，让圆柱完全隐藏。“这就像童话故事豌豆上的公主里面描述到的，尽管床垫很厚，公主还是能够感觉到豌豆。用我们的材料，只需要薄薄一层，就可以让公主睡得很好。”

实现这样一个机械隐形斗篷是相当复杂的。所需的机械性能定义后，从数学物理的基本方程倒推，从而得出超材料的结构。使用这种方法，可以构造自然界中没有的材料。如可抗压但不抗剪的固体。超材料的制备采用KIT的spinoff Nanoscribe直接激光写入法。它达到的精度仅超过完整样本长度几毫米。

机械隐形斗篷代表了纯粹的物理基础研究，可能会开启很多有意思的应用，因为它允许研制的材料自由地选择力学性能。比如非常轻薄，但仍然舒适的露营垫或可以将电缆、管道隐藏在底下的毯子。（中国航空工业发展研究中心 胡燕萍）