無形物體

2015年4月,ITMO大學 Loffe 研究所和澳大利亞國家大學研製出圓柱形在微波波段完全無形的物體,與現有外層塗有超物質的無形物體相比,這些科學家不用任何超材料塗層也能得到無形物體。所用的方法是基於對電磁波散射新的了解;光遇到高折射率物質散射時,共振散射和非共振散射在某一頻率時的相位相反而相互抵消,使物體變成無形。這種使均勻物體無需外加塗層就可變成無形的技術是重要的。

2015年四月ITMO大學,Loffe研究所和澳大利亞國家大學研製出圓柱形在微波波段完全無形的物體。與現有外層塗有超材料的無形物體對比;這些科學家不用任何超材料塗層也能得到無形物體。所用的方法是基於對電磁波散射新的了解。研究結果在科學記錄(Scientific Reports)上發表。
科學家研究裝滿水的玻璃圓柱體對光的散射。其實質類似從一均勻球散射的經典問題(Mie 散射),早在一世紀前就知它的解。但這經典問題,當材料具有高折射率時則包含非一般的物理;在這實驗中,科學家用折射率隨溫度而變的水。高折射率與二種散射機制有關;1.共振散射,圓柱內的光散射;2.非共振散射,與頻率有關。二者相互作用則稱為Fano 共振。研究發現,在某一頻率時,共振和非共振二種機制的相位相反而相互抵消;使物體變成無形。
這工作導致第一個用散射對消實驗觀察到無形均勻物體。重要的是,所發展的技術使在同一1.9GHz頻率下,簡單改變圓柱內水的溫度,由90變至50攝氏度,就可將物體由可見,開關到不可見。
從工程觀點看,一個均勻無需外加塗層物體的無形現象的發現是重要的;因為它可促使將來納米天線的發展,它含有不可見的結構單元,可減少干擾。例如,可用看不見的棒作與二種複雜光晶片聯接的微型天線的支架。
這種無形物技術的發現是以對光散射過程的新了解為基礎的,實現這種技術簡單而又經濟。
  
參考文獻:
'Scientists create invisible objects in the microwave range without metamaterial cloaking" www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150413213256.htm

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