在《哈利·波特》的魔法世界中，魔法學校的校長鄧布利多捎給了哈利壹張無比神奇的隱身鬥篷。而在現實世界中，或許用不了多久，我們也能收到由科學家送出的這壹神秘禮物。
來自美國加州大學伯克利分校的研究人員，最近朝著“隱身衣”的夢想邁進了壹步。
這個由華裔教授張翔領導的研究小組，成功研制出新型的三維材料，能夠使光線通過時發生彎曲，從而神秘“消失”。打個比方，當流水經過壹塊石頭時，水流會繞過石頭，然後繼續向前，就像沒有遇到石頭壹樣。
超材料的問世
張翔及其同事研制的材料之所以能夠改變光線的傳播方向，歸功於其“負折射”的特性。與之相比，所有的天然材料都具有正折射率。
折射過程可以用這樣壹個經典圖示來說明：筷子插入水中的部分看起來似乎向水面方向彎曲。假如水顯示出負折射的特性，筷子被水淹沒的部分看上去則似乎是跳出了水面。如果將筷子換成壹條魚，我們也可以看到類似的效果。
既然天然材料無法實現“負折射”，科學家們想到人工研制出壹類超材料（metamaterials）。通過對材料的結構進行人為設計，來獲得超出自然界固有的普通性質的超常材料功能。
超材料的理論和實驗發展，直接催生了“隱身衣”研究。2006年初，倫敦帝國理工大學的潘德瑞教授（John Pendry）提出“隱身衣”的可行性構想，超材料能夠讓光線繞過物體，從而使物體隱形。當年年底，潘德瑞和美國杜克大學的舒裏希（David Schurig）、史密斯（David Smith）等科學家，***同展示了壹種超材料。
這兩年，超材料逐漸成為國際上的壹個研究熱點。
不過，科學家們拿出的超材料魔力還十分有限：只在單層的二維材料上取得了成功，而且“負折射”特性只出現在微波範圍。對於波長更短的光，比如人眼適應的可見光，還無能為力。也就是說，這些超材料還無法制造成在那種人眼前消失的“隱身衣”。
可見光的消失
張翔領導的研究小組，則將超材料和“隱身衣”的研究往前推進了壹步。
這個研究小組，分別在8月13日出版的《自然》雜誌網絡版和8月15日的《科學》雜誌發表論文，報告了兩種合成超材料的方法。
在《自然》論文中，研究小組描述了壹種三維“漁網”形的超材料。他們將導電的銀和不導電的氟化鎂交替堆疊在壹起，並在層與層之間挖出納米（壹根頭發絲的直徑大致相當於10萬個納米）尺寸的漁網圖樣。
伯克利研究人員獲得的三維超材料，左為結構示意圖，右為掃描電子顯微鏡下的圖片。
這樣，在波長最大不超過1500納米，即近紅外線的範圍內，出現了負折射。研究人員解釋說，每對相鄰導電層之間都會形成壹個電流環路，交替堆疊則產生壹系列環路，這些環路被用來響應入射光線產生的磁場，從而使光線發生偏折。
在《科學》論文中，研究人員則采用了另壹種方法。這種超材料由嵌在多孔氧化鋁內的銀納米導線組成，可以使波長不超過660納米的紅光（屬於可見光）到紅外線波段出現負折射現象。
這也是科學家首次在可見光波段實現“負折射”。
張翔對媒體表示：“我們用兩種完全不同的方法，制造出了在比較廣的波長光譜範圍出現負折射的大塊超材料，而且能量損失較小，朝著超材料的實際應用邁進了壹步。”
“隱身衣”究竟還有多遠？
那麽，我們什麽時候才可以穿上“隱身衣”呢？
要真正實現“隱身”，理論上需要對所有可見光波段實現負折射，而科學家目前還無法做到這壹點。
張翔研究組成員、《科學》論文主要作者之壹姚傑告訴《財經》記者，盡管這兩種技術獲得了成功，但要真正實現對可見光的隱形，還存在壹些技術困難。他所參與的多空氧化鋁中嵌入銀納米線的超材料，除了紅光之外，對於其他波段的光如藍光，則無法起作用，“不同的光的偏折條件是不同的，這也是我們下壹步研究工作要面對的壹個重要難題。”
當然，光，或者說電磁波的波段極為寬廣，即使在所有可見光波段實現隱形，在人眼面前“消失”，如果在其他波段不能實現隱形，仍然可以通過其他手段探測到。
在所需要的波段實現隱形，只是科學家需要面對的諸多難題之壹。
例如，姚傑表示，就目前的技術而言，“還沒有辦法做出面積更大的可見光超材料”。這就是說，目前還無法規模生產超材料，而且也無法隨心所欲地制造成所需要的形狀。伯克利研究人員目前能夠制造出來的“大塊超材料”，最多也就是幾個平方毫米大小。
此外，這種超材料由金屬制成，非常容易破碎。
因此，“隱身衣”究竟何時能夠成為現實，還很難預料。
實際上，推出“隱身衣”並不是科學家研究超材料的主要目的。在納米成像、半導體工業等領域，超材料更可能發揮更為直接的作用。例如，利用超材料有望制造出更小更精密的半導體元器件，同時降低制作成本。
對於超材料研究最感興趣的，或許是軍方。和日常生活相比，軍方對隱形技術的需求更為迫切。
據了解，伯克利科學家的研究就不僅獲得美國國家科學基金會的資助，還拿到了美國軍方的課題經費。