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焦点关注：加拿大一公司研发出“量子隐形”材料，哈利波特的「隐形斗篷」或许不远了

来源：科普中国

《哈利波特》系列小说和电影可以说是一代人的回忆，在这个庞大的魔法世界中，J·K罗琳打造了各种各样新奇的魔法道具，比如飞行扫把、魔法石、老魔杖、厄里斯墨镜等等，但是其中最让我 印象深刻的魔法道具是哈利波特的「隐形斗篷」。


(资料图片仅供参考)

当时就想着，如果我能有一件隐形斗篷，那我就要....（此处省略一万字）。

可惜梦醒之后，斗篷也随之消失了。

但是“隐形”这一概念可没有消失，在军事领域，其实早就出现了隐形战斗机这样的**“空中幽灵”**。

不过这并不能算是严格意义上的隐形，因为隐形战斗机的原理是通过采用特殊结构或者涂料来降低雷达的探测效果，从而达到在天空中“隐形”的效果。

随着科技的发展，各种隐形材料也如雨后春笋般涌现，前阵子，据台湾媒体报道，加拿大一家做迷彩伪装的公司开发出了一种能够隐藏物体的特殊材料。

这种材料看起来像一块塑料板，不仅非常轻薄而且能够弯曲。

该公司将这种材料称为Quantum Stealth（量子隐形）。当光线穿过表面的时候，这种材料背后的物品就会产生折射，制作出隐藏后面物品的“死角”，在肉眼看来，物品就像是从眼前消失了一样。

除了让物体在眼前消失之外，这种材料在红外线、紫外线和热光谱的探测下都可以有效隐藏目标。

既然这样，这种隐形材料应该很快就能投入使用了，然而，“量子隐形”并不是完美的，这家公司也很实诚，他们承认现在的隐形材料还存在缺点，比如要隐藏的物体距离材料太近或太远时，都无法做到完全隐形的效果。

“量子隐形”的原理

当这种隐形材料的演示视频上传到油管后，很多人都对其神奇的隐形功能产生了兴趣，并购买了由这种材料制成的各类“隐形”物品，由于其名称与“量子”相关，因此有人解释隐形的原理是因为这种材料表面具有通过量子穿隧效应制成的纳米级涂层。

真是万物皆可量子力学...连这家公司都不敢这么说，实际上，这只是一种光学效果而已。

如果在显微镜下面观察这种材料的微观结构，会发现它的表面是一排排圆柱状的条纹，这些条纹排列在一起就形成了类似光栅的结构。

那为什么类似光栅这样的结构可以达到隐形斗篷的效果呢？

我先找到了这家公司的官网查看了一下，他们解释说：这种隐形材料的原理和透过塑料水瓶看东西一样，如果观看的物体和水瓶的距离逐渐变长，物体会开始变形，而且图像也会翻转。

害！说白了，这不就是放大镜的原理吗。

当我们通过放大镜观看物体的时候，随着距离的拉远，物体会变得越来越大，可是当距离>2f（2倍焦距）时，物体会发生颠倒并逐渐变小。

但这种隐形材料表面并不是类似放大镜那样的双凸透镜，而是属于圆柱形的平凸透镜。

如果一个物体平行于这块透镜，那么随着距离的拉远，物体在水平方向会越变越小，但是垂直方向并不会改变（不会变短）。

假如一个物体是垂直于这块凸透镜的，那么随着距离的拉远，这个物体在水平方向上会越来越小，而垂直方向则没有变化。

通过这个原理，如果以此柱状透镜复制出更多的凸透镜，然后并排在一起，那么就会变成一片光栅。

这时候，我们再看平行于这一片光栅的物体时，会发现它好像不见了，但实际上并没有，只不过是因为凸透镜的效果让物品变得更细，并且恰好卡在两个凸透镜之间的“死角”位置，让人选择性忽略了而已。

因此，在使用这种隐形材料的时候，要注意隐藏的物体需要跟材料处于平行位置才可以达到效果。

而这么神奇的“隐形材料”其实大部分人都接触过，那就是小时候玩过的3D卡片，只要旋转一些角度就能看到不同的画面。

3D卡片的原理是利用表面的凸透镜把后面的不同图案独立放大，随着角度的变化，就会发现有一些画面更加凸显出来。

如果我们将后面的图案给刮掉，就可以得到一张炫酷的隐形卡片了。

当然，这样的隐形卡片只能说原理上达到了效果，但要和加拿大那家公司开发的“量子隐形”相比还是差得远的，因为这只能算是它们的第一版本，而现在他们已经更新到第十四版了。

最后，提出一个不太成熟的想法，如果目前还不能解决因为距离太近或太远会暴露的问题，或许这家公司可以考虑做一个吊钟形状的“隐形斗篷”，固定好距离后，在上方伸出一根控制杆，人站在里面就可以通过控制杆跟随人的运动一起移动“隐形斗篷”。

@灵魂画师，大家脑补一下

这样四舍五入之后，是不是也拥有了哈利波特的「隐形斗篷」了。

如果大家还有什么（大胆）不成熟的想法，也可以在留言区讨论..

关键词： 这种材料 量子隐形 哈利波特

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