簡介
隐身衣即是具有隐身效果的“衣服”，穿上它的物體将無法被肉眼、雷達等觀察或探測到。隐身衣一直存在于神話傳說、小說或電子遊戲中，一直未成為現實。不過目前世界上各國的科學家都在緻力于研究出現實的隐身衣，并已取得一定進展。
一直以來，世界各地的探索者們孜孜不倦的研究各種可能的隐身方法。其中雖然不乏像神符或咒語這等隻可一笑置之的隐身術，但許多看似異想天開的隐身故事裡，似乎隐藏着缜密的科學原理。
人之所以能看到物體，是因為物體阻擋了光波通過。如果有一種材料敷在物體表面，能引着被物體阻擋的光波“繞着走”，那麼光線就似乎沒有受到任何阻擋。在觀察者看來，物體就似乎變得“不存在”了，也就實現了視覺隐身。
背景
“隐身草”、“隐身衣”、“隐身藥”，各種形式的隐身方式不斷地出現在各類傳說或文學作品中。你曾經夢想穿越國王十字架火車站的九又四分之三站台，進入蜂蜜色的城堡霍格沃茨學院，披上屬于自己的隐身鬥篷，與伏地魔殊死搏鬥；也許你還曾幻想來自未來世界的小叮當會突然從書桌抽屜跳出，從他無所不能的口袋裡掏出一件隐身衣，讓你自由穿梭于夢想世界。
遍尋古今中外，隐身的故事伴随着創造者的奇思妙想而層出不窮，各種千奇百怪的隐身方法亦是異彩紛呈。古希臘就流傳着珀爾修斯(Perseus)隐身手刃女妖美杜莎（Medusa）的神話。中國古代亦有孫悟空使個隐身法偷蟠桃宴的仙酒，太乙真人為哪吒手繪隐身符瞞過東海龍王等神奇故事。現代遊戲裡也會借用各種各樣的“隐身”概念，在遊戲中添加“隐形藥水”、“隐身草”等等隐身手段和道具。夢想家們可以忽略幻想與現實間的巨大落差，讓想象力展翅翺翔，好在有科學家們一直埋頭苦幹，試圖填補這一溝壑，在現實世界裡為人們的美夢找到堅實的基礎。威爾斯筆下的隐身藥水，一直為科幻迷所津津樂道。這種奇藥可使身體組織喪失顔色，變的透明,進而消失不見。雖然這個科學過程被小說家忽略了，但我們可以略微猜想，這其中一定發生了許多生化反應，人體内的蛋白質等大分子變得不再可見。
而這一點在現代科學中仍然極難實現。蛋白質大分子對生物體的生存至為重要，而其顔色與可以吸收與散射光線的特性，與其本身的生化性質息息相關。如果人類嘗試着改變自身分子的光學性能，無異于自掘墳墓。《魔戒》中，精靈女王送給哈比人的鬥篷可以讓他們和周圍環境融為一體，實現“拟态隐身”。這種“經濟有效”的方法在自然界裡以保護色、拟态等形式廣泛存在。田野中的變色龍，深海裡的八爪魚、比目魚，都是個中高手，它們的身體可以跟随環境的變化而改變顔色甚至形态，使外界難以辨認。
材料
隐身衣的制作材料能夠吸收特定的光線，造成物體隻有反射出微弱的光，而人的肉眼無法感受較微弱的光線，這就造成了像物體像不存在一樣。這件“隐身衣”主要材料為金屬和電路闆材料的混合物，比如陶瓷或光纖合成物等等。這種材料吸收了特定的光線，人的肉眼是感受不到比較微弱的光線，就好像物體不存在一樣。這就像是海市蜃樓，在海市蜃樓中，熱量引起光線變化，隐去了天空中出現的影像後面延伸的道路。隐身衣的設計者大衛-施伊格稱：“我們創造了一個人造的海市蜃樓。它可以隐藏一些物體，讓觀察者從各個方向都無法察覺它的存在。”這件“隐身衣”可以阻止探測物體的微波。像光線和雷達波一樣，微波遇到物體時通常會反射回來，所以儀器就會發現這種物體，形成一個可以探測到的影子。而隐身衣使用的特殊材料，可以讓雷達波、光線或者其他的波繞過物體而不會反彈回來，進而達到不可視的效果。這就像是小河中的水流能夠繞過一塊平滑的岩石繼續向前流去而不會反彈回來一樣。
原理
工作原理：“水流過光滑石頭表面” 制造隐身衣的想法最初隻是英國科學家們的一個幻想，沒想到他們的夢想竟然成真了。随着哈利·波特的隐身鬥篷之後，現實世界中的第一件隐身衣已經在美國通過了測試。到目前為止，這種隐身裝置的能力還十分有限，它隻能令13厘米寬的物體短時間内避過雷達的搜索。
這是他們第一次試驗，研究人員設計的隐身裝置可以“預防”微波探測到物體。與光和雷達波一樣，微波探測到物體的途徑是使其産生陰影，從而達到可視狀态。如果有什麼物體能躲避微波的探測，它也就可以避開雷達探測。而在科學家開展的這次實驗中，微波和其他波在掃過被“隐身衣”遮蓋的物體時沒有探測到任何東西。
其實，隐身衣并不是魔法，它需要借助一種新材料——元材料（metamaterials）。這種材料可以避開光、雷達以及其他各種微波的探測。科學家目前已能夠制造這種材料，并将它們排列成圓圈形狀，然後裡面放一個銅柱。
當一束光瞄準這個裝置後，雷達波也不能“看見”隐藏在元材料中間的銅柱。杜克大學電子工程學教授大衛·史密斯說：“隐身衣的工作原理就像在空間裡挖了個洞，光波和其他電磁波在遇到物體後會發生偏移。這樣，物體所在位置好像什麼都不存在一樣”。史密斯教授還比喻說，将物體包裹在隐形材料中，電磁波就會繞過這個物體，就像水流平穩地流過一個光滑的石頭表面一樣。
進展
來自蘇格蘭聖安得魯大學（University of St Andrews）的理論物理學家裡奧哈茨（Ulf Leonhardt），與倫敦帝國學院(Imperial College London)的潘德利(J.B.Pendry)教授，分别在這一期頂尖學術刊物上發表論文，闡述他們對隐身衣理論基礎的計算原理。英國的這兩位科學家，各自假設了電磁波如流水般在隐身材料表面流過，完全不受到隐于其中的物體的幹擾，由此推導出隐身衣材料所需具備的光學參數。隐身衣的雛形已悄然出現。
4個月後的《科學》雜志，美國杜克大學的史密斯教授小組再次發表論文，向世人宣告微波隐身材料的誕生。他們運用潘德利教授的理論，巧妙設計了符合計算結果的隐身材料。在他們的實驗中，他們采用銅金屬與玻璃纖維，創造了一卷甜甜圈似的圓環材料。探測器所得到的信号表示，微波經過圓環，恍若無物地會聚到圓環的另一側，如若清泉石上流，彙聚于石岩另一側一般，不留痕迹。
然而，這樣的設計隻能針對某個波段的電磁波，效果也離羅慕倫人的隐身罩差了許多。2009年1月的《科學》雜志，史密斯教授小組的劉若鵬再次發表文章，将隐身衣所适宜的波段大幅度增大，但依然局限于對微波段光路的改變。一切才剛剛萌芽。基于裡奧哈茨教授的“共形映射”(Conformal mapping)理論基礎，近年來隐身衣的研究依然如火如荼。2009年4月的<>(Nature Material)上，加州大學伯克利分校(University of California, Berkeley)的張翔教授以及其團隊發表了他們的最新發明，首次實現了隐身材料可以在接近可見光的近紅外波段工作。
張翔教授小組制作了一個反射型“隐身衣”。他們在矽材料上鑽很多納米級長度的小孔，所制得的“隐身衣”覆蓋于物體上，可使其背後物體不對光波形成任何的散射（如圖）。時隔半月，康奈爾大學(Cornell University)的裡布森(Michal Lipson)教授小組也發出了自己的論文，宣布他們采用如出一轍的辦法，所制造的隐身材料的波段更加接近于可見光。
變種
就在歐美的科學家們還在為理論計算與材料制造大傷腦筋時，日本科學家田智前教授(Susumi Tachi)與其研究小組另辟蹊徑，利用視覺僞裝(Optical camouflage)技術，制造了另一種奇妙的“隐身衣”。這種乍看非常神奇的隐身衣，似乎已經把哈利•波特的故事帶到了現實。但如果你足夠細心，便可發現其中破綻。事實上，這種隐身材料并不能遮擋光線，它僅僅是在衣服上塗抹了反射性材料，利用攝像機将人體身後的景象拍攝下來，聯線電腦再投影到衣服上而已。看似以假亂真，實際謬以千裡。這樣一個極具惡搞精神的發明其實也不簡單。在衣服上塗抹的回射材料(retro-reflective material)上，布滿了許多細小的玻璃晶須，當光線照射進回射材料上，無數的細小晶須如同棱鏡一般，将入射光以入射的方向重新折射回空氣中。人肉眼所見，則是反射回的明亮光線，幾近透明。這種回射材料并不神秘。它早已廣泛使用與交通标志、道路标識與許多夜光設施中。當攝像機将攝制好的圖象投影到回射材料上時，覆蓋了回射材料的衣服便相當于投影布，将材料之後的影像完全展示出來。但這樣的影像畢竟不同于周圍環境的自然光。于是，科學家們又設計了一個特殊的鏡子，使得投影的影像與環境影像緊密結合，觀察者肉眼并不容易分辨。
這個在技術不算複雜的發明雖離我們定義的“隐身衣”相距甚遠，但它依然有其現實意義。比如它可有助于飛行員降落飛機時看清駕駛艙地闆，使醫生進行外科手術時看清人體組織下的醫療儀器等。
各國狀況
英國、美國：2006年英國、美國科學家開發出全球首件二維“隐身衣”。兩國科學家利用光學原理，成功地“隐身”了一個銅圓柱體。這一發現被刊登在了《科學》雜志上。
日本
2004年，日本東京大學教授推出了一款大外衣，人隻需穿上這件外衣，就會“難以辨認”。其做法為在整件衣服上塗上回射性物質，衣服上還裝配了照相機。攝影機拍攝下衣服後面的場景，然後顯示在衣服前面的放映機上，再将影像投射到特殊衣料上，這樣就實現了“隐身”。這項技術已引起軍事專家的注意，他們想以此開發出幫助部隊隐身的技術。
俄羅斯
據報道，2006年2月，俄羅斯烏裡揚諾夫斯克州立大學加多姆斯基教授稱發明出一種能使靜止的物體隐形的特殊“隐身衣”，并已申請了專利。加多姆斯基教授的發現為，一個物體隻要覆蓋上一種由黃金膠體粒子制造的“特殊外衣”，就能夠起到隐形的效果。 而且研究人員認為，飛機和太空船等大型物體，隻要塗上了這種物質，雷達将無法發現。
中國
美國杜克大學及中國東南大學的科學家近日宣布，他們已經研制出了一種可以扭曲微波的隐身鬥篷。該成果在2009年1月16日的頂尖期刊美國《科學》雜志刊登。該項目的負責人來自中國的“80後”劉若鵬說：“鬥篷使物體隐形的能力，能發展出其他各種隐身功能。關鍵的技術在于複雜的特異材料的設計。”這種複雜的設計得益于劉若鵬等研究員長時間合作開發出來的特異材料快速設計系統，才使得成千上萬種複雜的電磁微結構在很短的時間内全部自動設計完成。而國際電磁科學院浙江大學分院的博士後陳紅勝，曾在2007年與其導師孔金瓯院士以及美國麻省理工學院電磁波理論及應用研究中心合作，共同完成了關于隐身衣的論文———“電磁波與隐身衣的交互機理研究”。這一研究成果在國際科技界首次解釋了隐身衣的物理機制，提出了對隐形效果定量分析的理論框架，學術界稱，“這項成果将在隐身衣的設計中起到重要的指導作用”。
難題
衣服由無數小芯片組成，每個芯片有自己的處理器，并且可以調用所有人眼球的信息，可以成像，發光，散熱，制冷，透氣等(其他的還沒想到，呵呵)。當穿着隐身衣的人出現的時候，衣服的每個芯片将觀察者原來看到的影像(你後邊的物體)按照觀察者的視覺信息在你的位置成像(距離因素也計算出來)；一些芯片模拟發光，将穿衣者産生的陰影效果出去(或抵消)；穿衣者周圍空氣由體溫帶來的影響也由芯片的制冷功能抵消；透氣散熱，這樣隐身衣可将整個人體都包括(當然其他的物體披上芯片組成的衣服也可以實現隐身效果)。不易實現的因素：小芯片的功能使它的制作工藝不簡單，信息庫不夠發達不能将所有人每天每時每刻的視覺信息都考慮到。隐身技術隻能實現在某一個頻率上隐形。電磁波從頻率上可以分為一段段，其中某一段可以被肉眼看到，那就是光波。肉眼見不到的隐身衣雖然在光波頻率範圍内能夠實現隐形，但是用其他頻段的電磁波還是可以探測到。同樣道理，能逃過雷達監測的隐形飛機，用肉眼卻是可見的，即在光頻下沒有隐形。
應用
隐身衣若被開發出将被首先應用于軍事領域，如使用在飛機、部隊、運輸隊或裝甲車上，将大提高作戰的隐蔽性和安全性。軍事是隐身衣的重要用途之一。正因為這個原因，美國國防部大力資助了史密斯小組的研究工作。據稱隐身材料可以用來隐藏偵察機，也可以保護進入敵軍陣地的特種部隊。史密斯小組還聲稱，對于一些有礙景觀的醜陋工廠或煉油廠等建築物，也可以包上一層隐身材料。還可以研發一些其他類型的隐身材料，用來改變地震波的方向，或者阻止放射性物質的洩漏。史密斯小組還稱，對于一些有礙觀瞻的工廠，比如煉油廠、化工廠等建築物，也可以包上一層隐身材料，保證城市整體景觀的和諧，甚至科研人員還可以研發一些其他類型的隐身材料用于民用，比如用來改變地震波的方向，或者阻止放射性物質的洩漏。
影響
隐身技術促進透鏡發展
美國加州大學伯克利分校校長、美國“國家納米科學研究中心”主任、華人科學家張翔曾表示，隐形材料還有比隐身衣重要得多、影響深遠得多的用途。他自己最看重的其實并不是隐身衣，而是一個很快就能“真刀真槍”用上的領域———透鏡。
負折射材料可在納米尺度上讓可見光和近紅外光彎曲，假如下一步能在正常尺度上實現這一奇觀，隐形效果就有望成為現實。這樣的負折射材料在透鏡領域的應用将會對社會産生十分深遠的影響。 芯片等各類精細器件的制造現在都離不開透鏡的光刻技術，怎樣才能把器件做小，是個很關鍵的問題。很多器件的研發目前似乎都沒有什麼重大突破，就是因為透鏡的衍射極限沒辦法再降低。
借助負折射材料制作的透鏡，研發人員就可以在極小的尺度上工作，制造出更小的電路，這将意味着芯片的存儲能力、集成能力會向前大大推進。高性能計算機的納米級集成電路、更高存儲量的DVD等可能也将接踵而來。
負折射透鏡也有望給生物學等科研領域帶來重大變化。現有顯微鏡可以讓科學家看到單個細胞，但細胞裡面是如何運轉的，卻無法如此看到。有了衍射極限大大縮小的負折射透鏡，科學家将有望窺探活細胞的内部，這對于研究病毒入侵細胞的機制、新藥篩選等都會産生重大影響。
争議
如果隐身衣成為現實，任何人都可以穿上把自己隐藏起時可能會引發種種社會問題，由此引起一些人的擔心。如美國犯罪紀實小說作者安妮·戴維斯認為這可能會緻使一些偷竊、搶劫、強奸的防範在隐身衣前無濟于事。對此研究隐身衣的教授史密斯認為現在隐身衣技術還十分不成熟，現今的擔心顯得過早。而且隐身衣的使用僅限在軍事和情報部門，但人們依然擔心犯罪組織等也會設法得到這種技術或衣服。但是，史密斯小組的隐身衣并非假相，也不是障眼法遊戲。到時候，任何一個人穿上這種衣服都可以把自己隐藏起來。這一現實讓很多人憂心忡忡，美國犯罪紀實小說作者安妮·戴維斯說：現在，我們總是提醒單身女性把車停在光線明亮的地方，取車前先看看周圍有無可疑人物。但如果隐形衣真的面世的話，這些措施會變得毫無用處。就算搶劫犯或強J犯站在你身邊，你也不知道。針對這些擔心，史密斯指出：“在隐身衣面世前，還有大量的基礎科學問題有待解決，現在就擔心它的負面影響有點過早。”這一說法固然不錯，但不容否認的是，除了軍事和情報部門外，犯罪組織肯定也會想方設法得到這種衣服。
未來
如果完美的隐身衣終于有一天變成了現實，如果隐身衣已經成為超市中随意選擇的商品，這樣的世界将會如何？我們都期盼着隐身，如同在MSN或QQ上換了個狀态，就能不受任何打擾。我們希望有個清淨的世界，如同楊绛說的“隻求擺脫羁束，到處遊曆”。但世界并沒有那麼完美。隐身衣也許很快就會成為為非作歹的工具。也許會成為未來戰争的關鍵。也許會導緻盜匪橫生，内亂頻繁，也許會使人心惶惶，也許人們之間不再有隐私，不再有信任，也許最基本的安全感都無法保證。畢竟隐身衣無論在科幻小說或現實運用中，無不用于人類互相傾軋，這樣一個發明是否有反人類的嫌疑？“麻瓜”科學家們的心血結晶，是否是潛在的 “伏地魔”？也許我們完全不必如此杞人憂天，當隐身衣飛速發展時，反隐身技術也會随之迅猛前進，我們會需要到我們的Dr.You(加上那一期的連接）們的方法。也許不需要那麼複雜，在地上灑一把面粉，就可以使隐身人現迹。也許，完美如科幻小說的隐身衣依然十分遙遠。且讓我們心存希望，期盼隐身衣研究的更多進展，也期盼所有的憂慮并不成真。
藝術照片
荷蘭44歲女藝術家戴茜麗·帕爾曼也從變色龍身上得到靈感，拍攝了大量讓人歎為觀止的“隐形人”照片——她讓自己或模特穿上與周圍景物一模一樣的特制“隐身衣”，從而騙過觀察者的眼睛，在衆目睽睽之下“消失”。據戴茜麗介紹，拍攝這些“隐形人”照片需要花費大量精力，每個細節都得非常注意。據悉，戴茜麗首先用手工親手制作那些用于“隐形僞裝”的“隐身衣”，然後辛苦地在上面一點點繪制出與所選擇背景相應的圖案。最後，她或者模特會穿上這些衣服，站在相應的地點擺出合适的姿勢，拍出“隐形人照片”。戴茜麗稱，她之所以拍攝“隐形人照片”，是對目前越來越多的政府監視系統“表示抗議”。 目前，戴茜麗的“隐形人照片”每張售價高達1500英鎊，她已經在歐洲成功舉辦過數十場畫展。
研發成果
研發演示
2013年10月31日，浙江大學陳紅勝教授研究團隊工作人員演示一件“隐身”裝置的效果。當一支鉛筆被放入該裝置中時，鉛筆的中間部位“不見了”，但該部位的背景圖案仍然可見。
研究原理
一束光在該裝置内“轉彎”，但穿過裝置後仍按照原來的方向傳播。電磁波（包括光波）照射到物體時，會在物體上發生散射；散射的電磁波被接收後，就表明那裡存在物體。如果能讓電磁波“轉彎”，繞着物體走，這樣物體就能 “隐身”，陳紅勝團隊所進行的研究正是基于這樣的理念。
該團隊提出了一種可見光波段多邊形“隐身衣”的設計方法，理論上能夠實現在各個方向上的隐身效果。在實驗上，他們研制出一種六邊形柱狀“隐身衣”，其工作頻段可達整個光波段。另外，該團隊還制作出了微波段圓柱體隐身器件等。
發展前景
雖然到2013年為止，“隐身衣”的技術還存在一定的局限性，電磁波隐身将是隐身技術真正走入生活領域的一個重大契機。
意義
陳紅勝團隊所進行的研究，不僅對“隐身衣”從理論走向實用起到了促進作用，還有效降低了其實現的複雜度。陳紅勝團隊的成果大大降低了“隐身衣”的設計和實現難度，為“隐身衣”真正進入人們生活提供了重大契機。他們的研究表明，可見光波段的隐身衣研究不會止步于理論，不久的将來，“隐身衣”就有望在安全、娛樂和監控應用領域發揮作用。陳紅勝表示，團隊下一步将着力提升隐身的性能，如增加隐身角度，減輕裝置的重量等。
國外成果
據國外媒體報道，科學家張柏樂(Baile Zhang)在本周舉行的一項流行技術大會上揭開他的起源于《哈利-波特》小說的“隐身衣”技術，現今他已經變成街談巷議的話題。他表示，他研制的隐身衣與其說是一項徹底的物理學突破，不如說是一項興趣愛好。
張柏樂博士25日在美國加利福尼亞州長灘舉行的享有盛譽的TED2013 會議上展示了他的發明——“肉眼看不見的隐身衣”。盡管他的裝置隻是一個盒子，而不是隐身衣，但二者的目的都一樣，都是為了彎曲物體周圍的光線，達到肉眼看不到的目的。張柏樂說，2010年他提出這種想法，并“隻是為了好玩”制造了該裝置。他在上傳到YouTube的一段視頻上演示了該裝置，通過這個盒子讓一個卷起的便利貼消失不見了。隻要便利貼位于隐身衣後面，人們就無法看到它。這段視頻上的演示與在TED2013上的演示不同。張柏樂稱，他把兩片方解石(一種能夠彎曲光線的碳酸鹽礦物)粘貼在一起制成這個盒子。
