隨著性能優異的新型材料問世,時代必然會被推動大踏步前進,這種例子今後依然會重現。在此舉個有可能改變世界的新材料例子:meta-material(超材料)。這種物質不僅名字聽上去很新奇,而且具有絕對超出世人認知的物理性質。
當穿過玻璃或水時,光線的行進方向會發生改變,這是物理學中的折射現象。光線折射的程度則可以用折射率進行衡量。折射率為負數的物質就是一種超材料,這種物質在自然界原本是不存在的,據說是材料內部含有大量極細微的金屬振**器才能達到這一效果。
人們津津樂道的是這種超材料最大的用途——製作“機器貓”和“哈利·波特”等故事中才會有的“隱身鬥篷”!將超材料覆蓋在普通物體表麵,後方的物體反射過來的光會順著超材料表麵傳導到另一麵,進入位於前方觀察者的眼睛。這樣一來,觀察者看到的是後方的物體,而無法發現被覆蓋在超材料下麵的物體。
這種情況聽上去簡直就是科幻小說裏的情節,但是在電磁波試驗中,超材料成功實現了負折射現象,這說明“隱身鬥篷”並非僅僅存在於幻想之中。如果“隱身鬥篷”能在後續的可見光試驗上獲得成功,會給社會帶來巨大的影響。例如將它運用在軍事領域中,就會誕生“隱身士兵”或“隱身武器”,這將會給世界各國軍事力量的均衡帶來巨大的影響。
不過,製造“隱身鬥篷”的技術難度極高,至少在短期內難以成為現實。但是科學家利用超材料技術已經成功地在鋁表麵實現了著色。也就是說,不使用任何塗料,僅憑表麵加工即可讓鋁隨心所欲地呈現出各種顏色。這確實是一種不可思議的技術。
此外,超材料還可用於製造觀察小於原子尺度的光學顯微鏡、通過檢查微量物質實現早期癌症診斷等,超材料在這些多姿多彩的新技術上蘊藏著無限的可能性。相信在未來,超材料的新動向將會成為大眾關注的熱點。