「隱身衣」最出名 3D打印更省時

「超構材料是什麼？其實就是一種完全人工製造的材料，透過設計特別的結構，達到自然界材料所沒有的amazing效果。」徐磊介紹指，超構材料最早源起於上世紀六十年代科學家的設想，科學家都知道光打到水中會折射，彎曲程度與折射率有關，而自然界所有材料折射率均為正數，構想中的負折射率材料，便是超構材料的基礎；及至上世紀九十年代，科學家開始成功設計對聲場、光場調控的實驗，更正式形成了超構材料的概念，「科學家們在實驗實現了想要的性質，比如哪種波段的光或聲音可以在物質中傳播、哪一種不可以傳播等。從而實現濾波，並控制波長的傳播。」

至於最著名的超構材料，便是過去十多年引起相當多討論的「隱身衣」，也叫「光學斗篷」。在2006年起，英、美、內地以及香港的科學家也有投身相關研究，透過特殊的設計結構，控制不同電磁波（如可見光）的傳播，及干擾其軌跡使其彎曲。現實生活中光從物體反射到眼睛中，讓人們可以看到，如果在物體上罩上一層上述材料製的斗篷，令光繞過該物體，再回來原本的光學路徑，在遠處的人眼中就有隱身效果。徐磊形容，「就像電影《哈利波特》中Harry披上隱身斗篷後，整個人就看不見了。」他說，科學家將這種利用結構能控制的材料命名為Metamaterial，「現在最火的元宇宙（Metaverse）中的『Meta』，在材料世界裏早就用上了。」

超構材料重點在於「設計」及「結構」，徐磊特別提到，及至2013年左右，逐漸成熟的3D打印技術成為將超構材料實現的「利器」，特別是彈性超構材料，大大縮短了將材料從設計結構到打印製作的時間，能不斷調節並反覆進行實驗製作，「實現了理論和實踐的結合，解決了理論容易實踐很難的問題，大大推動有關發展。」

●香港文匯報記者　郭虹宇