隱形技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-03-22
隱形技術(shù)的實(shí)例教程
超材料的出現(xiàn)讓“隱形”夢(mèng)從科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。然而超材料設(shè)計(jì)復(fù)雜、制造困難，難以量產(chǎn)。在最近發(fā)表于《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review, NSR）的文章中，新加坡南洋理工大學(xué)羅宇、張柏樂(lè)所在的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種無(wú)需超材料的針對(duì)流體的隱形斗篷。該斗篷可使流體在繞過(guò)障礙物時(shí)保持原有的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而在流體運(yùn)動(dòng)下有效地隱藏大尺度物體。
在《哈利·波特》系列的第二部中，一件神奇的“隱形斗篷”發(fā)揮了巨大的作用。
哈利·波特的隱形斗篷
2006年，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的John Pendry爵士首次提出基于超材料的隱形技術(shù)，人類的隱形之夢(mèng)開始從科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。從那時(shí)開始，隱形技術(shù)研究變得炙手可熱，不同版本的隱形斗篷相繼問(wèn)世。其中有可使物體對(duì)可見光透明光學(xué)斗篷，也有使物體不被雷達(dá)探測(cè)到的雷達(dá)斗篷，還有可使物體在聲納中隱形的聲學(xué)斗篷等。
然而迄今為止，所有實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的隱形斗篷都依賴于超材料。被隱藏的物體通常都是小尺度的。超材料是一類具有特殊功能的人造材料，可以操控光、聲音或者流體在其中的傳播速度，從而實(shí)現(xiàn)隱形。然而，超材料單元結(jié)構(gòu)的制造通常涉及復(fù)雜的微納加工，這使得大尺度隱形裝置的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)變得尤為困難。
展開 來(lái)自所有來(lái)源的圖像被組合成一個(gè)單一的同質(zhì)圖像，使得拖車隱形，車輛后部的圖像呈現(xiàn)在中央控制臺(tái)的一個(gè)小顯示器上。目前這一技術(shù)正在改進(jìn)中。根據(jù)法雷奧的說(shuō)法，通過(guò)該系統(tǒng)駕駛員可以更容易地改變車道、倒車和停車。
同樣在今年的拉斯維加斯國(guó)際消費(fèi)電子展上，法雷奧公司展示了一系列48伏的電力系統(tǒng)，這些系統(tǒng)有助于降低汽車的油耗，還展示了“其在自主和互聯(lián)方面的全部專長(zhǎng)”。談到自動(dòng)駕駛技術(shù)，該公司將展示其Drive4U遙控系統(tǒng)和Voyage XR系統(tǒng)，以及將在拉斯維加斯街道上行駛的自動(dòng)駕駛汽車Drive4U。
來(lái)源：環(huán)球網(wǎng)
科學(xué)家提出了一種使物體隱形的新方法。
圖為“超材料隱形衣”的概念圖。
北京時(shí)間11約0日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，以色列科學(xué)家研發(fā)了一種斗篷型裝置，能夠?qū)⒄丈涞轿矬w上的光線散射出去，使其無(wú)法被探測(cè)到。可以被視作傳說(shuō)中的“隱形衣”。
以色列本·古里安大學(xué)的科學(xué)家正在著手研發(fā)這一概念產(chǎn)品，使物體隱形真正成為現(xiàn)實(shí)。若取得成功，該技術(shù)便可運(yùn)用于軍隊(duì)中，為現(xiàn)有的雷達(dá)吸波涂料、光學(xué)偽裝技術(shù)、防紅外線探測(cè)技術(shù)、電磁波分散技術(shù)等提供補(bǔ)充。
該研究的主要作者艾莉娜·卡拉布切夫斯基博士（Dr Alina Karabchevsky）表示：“我們通過(guò)研究證實(shí)，借助一種光學(xué)芯片可讓斗篷周圍的光線發(fā)生彎曲。如此一來(lái)，光線便不會(huì)與物體發(fā)生相互作用，從而使物體隱身。”
該研究顯示，將物體放置在由此種“斗篷”材料制作的表面上，便會(huì)使周圍光線發(fā)生散射，從而在肉眼眼中“隱身”，不過(guò)仍可被紅外線傳感器或雷達(dá)檢測(cè)到。
這種使物體隱形的方法建立在“超材料”研究的基礎(chǔ)上，即通過(guò)觀察光線與物體的相互作用來(lái)利用和控制光線。光線照射普通物體時(shí)，會(huì)被物體反射回去；而“超材料”則可使光線產(chǎn)生折射。
2015年，美國(guó)能源部的研究人員利用這種材料打造了一種隱形“皮膚斗篷”，可以適應(yīng)物體大小、并使其無(wú)法被探測(cè)到。目前該斗篷的大小只能用微觀來(lái)形容，但科學(xué)家一直在努力研發(fā)更大的版本，以供大型物體之用。
科學(xué)家將在接下來(lái)的研究中采用X射線、紅外線和可見光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)發(fā)掘光線與物體相互作用的奧秘。
本文源自/新浪科技
展開 移動(dòng)角膜地形圖儀 Mobile Topographer可以精確地表示眼睛的真實(shí)拓?fù)洌a(bǔ)償在獲取數(shù)據(jù)點(diǎn)期間發(fā)生的掃視或運(yùn)動(dòng)模糊偽像，從而允許設(shè)計(jì)師進(jìn)行隱形眼鏡的三維打印或加工。
3D科學(xué)谷Review
不管是定制化自由曲面隱形眼鏡，還是自由曲面鏡片，這里面都涉及到了極高的掃描、建模、材料和打印技術(shù)水平。
根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，國(guó)內(nèi)摩方材料與同仁醫(yī)院眼科建立了合作關(guān)系，雙方利用微納3D打印技術(shù)生產(chǎn)低成本、定制化的自由曲面鏡片，以滿足每位患者的處方需要。
此類自由曲面鏡片用傳統(tǒng)工藝很難實(shí)現(xiàn)、造價(jià)不菲，根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，摩方科技的微納3D打印技術(shù)制造這類鏡片的成本則與普通鏡片差不多。
摩方材料與Luxexcel 在3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上各自形成了自身的光學(xué)鏡片制造技術(shù)，如摩方材料提出“五度間隔、兩度公差”的精準(zhǔn)驗(yàn)光理念，將先進(jìn)視光功能鏡片設(shè)計(jì)與微納米高精密3D打印技術(shù)相結(jié)合，為自由曲面鏡片的加工方式增加更多可能性；根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，Luxexcel 擁有專利的Printoptical技術(shù)，原理是“連續(xù)不斷地?cái)D出極微小的材料液滴，然后通過(guò)紫外光固化”，據(jù)稱造出的光學(xué)產(chǎn)品無(wú)需拋光或研磨就能直接使用，Luxexcel +1.00 and -3.25-鏡片完全達(dá)到了ISO 8980-1:2004焦點(diǎn)功率標(biāo)準(zhǔn)的要求。
雖然目前基于3D打印技術(shù)的眼鏡定制服務(wù)或受到價(jià)格、眼鏡商轉(zhuǎn)型意識(shí)等原因的限制而尚未在市場(chǎng)上得到廣泛推廣，但不可否認(rèn)是，基于3D打印技術(shù)的眼鏡定制模式極具成長(zhǎng)空間。3D打印技術(shù)以及相關(guān)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)為用戶帶來(lái)的前所未有的交互式配鏡體驗(yàn)，以及這些技術(shù)在實(shí)現(xiàn)眼鏡鏡架、鏡片精準(zhǔn)定制方面的能力，有望全面解決消費(fèi)者尚未被滿足的眼鏡定制化需求。
展開 第二，強(qiáng)化國(guó)家傳感器基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，采用MEMS技術(shù)+IC技術(shù)等新興技術(shù)的深度融合，采用集群建設(shè)和一條龍模式建設(shè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，按照設(shè)計(jì)、封裝、檢測(cè)、服務(wù)生態(tài)需求，分類建設(shè)新基建基礎(chǔ)建設(shè)的各類傳感器專業(yè)化產(chǎn)業(yè)集群，由國(guó)家和企業(yè)培養(yǎng)集群內(nèi)的各類傳感器隱形技術(shù)冠軍、傳感器產(chǎn)業(yè)隱形冠軍。
第三，在政策引導(dǎo)下以國(guó)家層面推動(dòng)傳感器公共技術(shù)平臺(tái)建設(shè)，以國(guó)家傳感器工程研究中心、國(guó)家傳感器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、智能傳感器國(guó)家創(chuàng)投中心等國(guó)家級(jí)研發(fā)平臺(tái)機(jī)構(gòu)為依托，重建國(guó)家傳感器共性技術(shù)平臺(tái)，專心基礎(chǔ)技術(shù)研究開發(fā)、推廣與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化支持，賦予共性技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行傳感器基礎(chǔ)共性技術(shù)和工藝的研發(fā)，以及在產(chǎn)業(yè)鏈條上的國(guó)家級(jí)第三方裁判和評(píng)測(cè)能力，保護(hù)傳感器基礎(chǔ)技術(shù)、共性技術(shù)的不間斷發(fā)展，推動(dòng)核心關(guān)鍵共性技術(shù)及新型傳感器的研究工作，推動(dòng)已有科研成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
第四，建設(shè)跨學(xué)科的傳感器綜合人才培養(yǎng)基地，給予共性技術(shù)平臺(tái)、各類隱形冠軍技術(shù)人才管理人才以激勵(lì)政策。
第五，亟待出臺(tái)政策引領(lǐng)、企業(yè)擔(dān)責(zé)、市場(chǎng)需求放開的系列相關(guān)政策和制度，為傳感器企業(yè)進(jìn)入當(dāng)前新基建建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)創(chuàng)造環(huán)境，給與合規(guī)企業(yè)在產(chǎn)品準(zhǔn)入、資金、稅收等多方面優(yōu)惠條件，推進(jìn)合規(guī)企業(yè)開展國(guó)產(chǎn)傳感器的準(zhǔn)入工作，分階段持續(xù)、快速地解決國(guó)產(chǎn)傳感器的國(guó)內(nèi)配套難題，在當(dāng)前新基建及新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提升中，徹底解決國(guó)內(nèi)工業(yè)傳感器需求難題，保障新基建建設(shè)的基礎(chǔ)穩(wěn)固。
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隱形技術(shù)的最新內(nèi)容
▎「隱形」的補(bǔ)償技術(shù)：讓傳感器更聰明
1. 溫度補(bǔ)償
溫度變化會(huì)使四個(gè)應(yīng)變片的電阻同向、等量變化。由于電橋中兩片受拉、兩片受壓，溫度效應(yīng)在電路中相互抵消，不會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)。殘余的微小誤差，可通過(guò)在電橋中接入特殊的鎳電阻進(jìn)一步修正。
2. 靈敏度溫度補(bǔ)償（TCS）
溫度變化也會(huì)影響彈性體材料的彈性模量，從而導(dǎo)致應(yīng)變特性改變。同時(shí)，應(yīng)變片自身的靈敏度也隨溫度變化。
同時(shí)，隱形技術(shù)對(duì)于避免被敵方雷達(dá)探測(cè)至關(guān)重要。因此，開發(fā)具有電磁波衰減和隔熱能力的多功能材料對(duì)科學(xué)家和工程師具有重要意義。氣凝膠是一種多孔材料，由具有空氣-氣相的微孔固體組成。獨(dú)特的互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有密度低、比表面積大等顯著特點(diǎn)，在電磁波衰減和隔熱方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。李及其同事制備了一種具有相當(dāng)大的電磁波衰減和隔熱性能的有機(jī)-無(wú)機(jī)氣凝膠型材料。
Part 4，隱藏顯示
隱形顯示技術(shù)的工作原理是通過(guò)將LCD作為顯示信息光源，讓光源透過(guò)附在蓋板上特殊半透明裝飾性材料以呈現(xiàn)最終的“隱形顯示”效果。
超材料與 3D 打印結(jié)合
“3D 打印”和“超材料”具有廣闊的應(yīng)用前景，能夠制造定制的醫(yī)療植入物，打印房屋，應(yīng)用于聲學(xué)隱形技術(shù)，是改變我們周圍世界的前沿科技潮流。
3D 打印機(jī)。圖片由 Jonathan Juursema 提供。在 CC BY-SA 3.0 許可下使用,通過(guò) Wikimedia Commons 分享。
超材料與 3D 打印結(jié)合
“3D 打印”和“超材料”具有廣闊的應(yīng)用前景，能夠制造定制的醫(yī)療植入物，打印房屋，應(yīng)用于聲學(xué)隱形技術(shù)，是改變我們周圍世界的前沿科技潮流。
3D 打印機(jī)。圖片由 Jonathan Juursema 提供。在 CC BY-SA 3.0 許可下使用,通過(guò) Wikimedia Commons 分享。
大綱
鑄模法是常見的隱形眼鏡制作方法，透過(guò)射出成型技術(shù)制作隱形眼鏡殼模的基弧與前弧(圖一)，接著在二者之間灌入高分子化合物，固化而成隱形眼鏡。由于隱形眼鏡殼模需要二次加工，尺寸精度要求高，收縮變形的容許范圍也相當(dāng)嚴(yán)苛。
哈利·波特的隱形斗篷
2006年，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的John Pendry爵士首次提出基于超材料的隱形技術(shù)，人類的隱形之夢(mèng)開始從科幻照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。從那時(shí)開始，隱形技術(shù)研究變得炙手可熱，不同版本的隱形斗篷相繼問(wèn)世。其中有可使物體對(duì)可見光透明光學(xué)斗篷，也有使物體不被雷達(dá)探測(cè)到的雷達(dá)斗篷，還有可使物體在聲納中隱形的聲學(xué)斗篷等。
然而迄今為止，所有實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的隱形斗篷都依賴于超材料。
ShyTech在柔性隱形技術(shù)的加持下，屏幕可以輕松與內(nèi)飾設(shè)計(jì)相融合，通過(guò)語(yǔ)音或觸摸指令喚醒，并且能在任何光照條件下自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度和銳度，以避免出現(xiàn)反射現(xiàn)象。
視頻1 ShyTech顯示器的演示
備注:這種ShyTech顯示器是否預(yù)示座艙顯示的一個(gè)新時(shí)代的開始，我們來(lái)仔細(xì)看一下。
如今，隨著信息、網(wǎng)絡(luò)、精確制導(dǎo)、航天、新能源、生物及隱形等方面的技術(shù)能力發(fā)展日新月異，第六個(gè)階段正在各軍事強(qiáng)國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)中逐漸現(xiàn)身。它以爭(zhēng)取在指揮和作戰(zhàn)單位兩方面優(yōu)勢(shì)為主題：以大數(shù)據(jù)和云計(jì)算為基礎(chǔ)的陸海空天網(wǎng)聯(lián)合指揮優(yōu)勢(shì)和以AI為基礎(chǔ)的智能機(jī)器人優(yōu)勢(shì)。[2]人工智能主導(dǎo)的無(wú)人化戰(zhàn)爭(zhēng)將會(huì)是未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)，這絕不是空穴來(lái)風(fēng)。
第四，建設(shè)跨學(xué)科的傳感器綜合人才培養(yǎng)基地，給予共性技術(shù)平臺(tái)、各類隱形冠軍技術(shù)人才管理人才以激勵(lì)政策。
