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        人造皮膚助士兵隱身 透露人機(jī)融合新理念

        2021-07-29 04:32:39
        中國科學(xué)探險 2021年3期
        關(guān)鍵詞:人造隱形戰(zhàn)場

        對于隱形技術(shù),其實我們并不陌生。威爾斯的小說《隱形人》中格里芬服用了隱形藥劑之后實現(xiàn)了隱形,科幻電影《星際迷航》中羅慕倫人的隱形裝置能夠隱藏一艘太空飛船,暢銷小說《哈利·波特》中的哈利·波特常常穿著“隱身斗篷”溜出魔法學(xué)校。隨著人們對隱形技術(shù)研究的深入,這一最初只存在于科幻作品中的神奇技術(shù)在今天已成為現(xiàn)實。

        日前,一篇有關(guān)韓國首爾國立大學(xué)Seung Hwan Ko教授團(tuán)隊研究人員的隱形人造皮膚研究的報告引發(fā)了國際社會廣泛關(guān)注。報告稱:“研究人員研發(fā)出了一種在多光譜下都無法察覺的皮膚,能夠僅通過一種靈活的雙功能裝置(主動冷卻和加熱)來進(jìn)行簡單的溫度控制,就能讓人類皮膚在紅外和可見光譜中均能主動融入背景環(huán)境?!彪[形人造皮膚可以根據(jù)士兵執(zhí)行任務(wù)時所處的環(huán)境進(jìn)行偽裝,這不禁讓人思考,隱形人造皮膚能否讓戰(zhàn)場隱身夢想成真。

        要回答這個問題,或許我們可以試著回到原點,看看隱身是如何實現(xiàn)的。隱形技術(shù)又被稱為隱身技術(shù)或低可探測技術(shù),從傳統(tǒng)的原理來看,是通過降低武器裝備或作戰(zhàn)人員等戰(zhàn)場目標(biāo)的信號特征,使地方探測系統(tǒng)難以發(fā)現(xiàn)、識別、跟蹤和攻擊,或使敵方探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)、識別、跟蹤和攻擊的距離縮短的綜合性防御技術(shù)。從技術(shù)角度看,要實現(xiàn)隱身可以有以下三種方式:一是打造貼近自然的保護(hù)色,如變色龍能夠迅速改變自己的膚色,用來偽裝自己或與其他變色龍交流,受此啟發(fā),人們發(fā)明了迷彩服,從而達(dá)到保護(hù)士兵的目的。二是減少物體的反射信號,如F-117“夜鷹”隱形戰(zhàn)術(shù)轟炸機(jī)的機(jī)身被設(shè)計為折面結(jié)構(gòu),使得入射的電磁波信號無法原路返回,雷達(dá)接收不到反射信號,就無法探測飛機(jī)的信息,從而實現(xiàn)了飛機(jī)的隱身。三是通過光學(xué)性質(zhì)變換的特殊材料來實現(xiàn)隱身,如2012年底,加拿大超隱形生物科技公司宣稱已研制成功新型的量子隱形材料——量子隱形偽裝面料,可通過彎曲周圍光線達(dá)到隱形效果。隱形人造皮膚屬于第三種,借助可見光模式和紅外隱形模式,使得“皮膚”與環(huán)境匹配,從而實現(xiàn)真正的隱身。具體而言,隱形人造皮膚的自身結(jié)構(gòu)根據(jù)變換光學(xué)的方法精心被設(shè)計成一種貼片,這種貼片是可彎曲的,并符合皮膚的各種彎曲率,因此可以作為可穿戴設(shè)備進(jìn)行佩戴。根據(jù)研究人員的演示,“在難以察覺的人造皮膚中,單個像素會迅速適應(yīng)背景環(huán)境,而且隱身準(zhǔn)確率極高”。

        同時,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭高度智能化的大背景下,雖然防護(hù)裝甲和智能化作戰(zhàn)大大提升了戰(zhàn)場生存率,但軍人在作戰(zhàn)時難免會遭遇各種身體創(chuàng)傷,特別是陸軍受傷比例更是一直居高不下。士兵在前線作戰(zhàn)時,若讓他們在面對危險時能像科幻電影中服用隱形藥劑那樣實現(xiàn)隱身,讓敵方攻擊時發(fā)現(xiàn)不了目標(biāo),則能大大降低傷亡率。隱形人造皮膚的出現(xiàn)使這一難題有了完美解決的可能。它可以根據(jù)用戶的需要在兩種模式(可見光模式和紅外隱形模式)之間切換,在不妨礙士兵正常工作的基礎(chǔ)之上,還兼具防御、隱身等功能,并可根據(jù)戰(zhàn)場需要增加一些特殊功能,如該韓國研究團(tuán)隊目前正在解決的北極、沙漠等極端環(huán)境下的技術(shù)問題。這些功能的實現(xiàn)將有望幫助開發(fā)下一代柔性隱蔽軍用可穿戴設(shè)備,從而有助于在未來數(shù)字化戰(zhàn)場上,增強(qiáng)單兵的信息感知、信息傳遞及信息處理能力,從而使作戰(zhàn)指揮更加順暢,人機(jī)協(xié)同更加緊密。就如同美國著名未來學(xué)家尼葛洛龐帝在《數(shù)字化生存》一書中曾預(yù)見的那樣:“未來數(shù)字化服裝的質(zhì)料可能是有計算能力的燈芯絨、有記憶能力的平紋細(xì)紗布,人們不必再攜帶手提電腦,而是變?yōu)榘央娔X穿在身上?!?/p>

        韓國研究團(tuán)隊已經(jīng)對這種隱形人造皮膚進(jìn)行了多次實戰(zhàn)模擬測試,模擬測試中,穿戴“皮膚”的士兵在不同顏色和溫度背景下進(jìn)行移動,完美融入了測試環(huán)境。測試結(jié)果顯示,隱身人造皮膚的隱身準(zhǔn)確率非常高。甚至,研發(fā)團(tuán)隊還針對叢林作戰(zhàn)場景需求,安排受試者在臉部貼上“皮膚”進(jìn)行演示,測試效果同樣非常出色,以至于看上去好像臉上有一個空洞。但盡管如此,隱形人造皮膚的研究還處于早期階段,在戰(zhàn)場環(huán)境與虛擬現(xiàn)實融合技術(shù)方面還存在著不小的發(fā)展障礙,距離完全走向?qū)崙?zhàn)戰(zhàn)場還有較長的路要走。同時,隱形人造皮膚出現(xiàn)的背后所體現(xiàn)的人機(jī)融合理念亦值得我們深深思考。

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