3D隱形斗篷

3D隱形斗篷，是德國科學家近日研製出一種通過彎曲光線來隱藏物體的三維“隱形斗篷”。這項發明為大型物體隱形鋪平了道路，但研究人員稱，目前他們並不想去猜測可能的套用形式。這一最新研究成果於上周四在《科學》期刊上發表。

基本介紹

• 中文名：3D隱形斗篷
• 外文名：無
• 作用：為大型物體隱形鋪平了道路
• 原理：通過彎曲光線來隱藏物體

研究背景

德克薩斯大學奧斯汀分校的一位材料科學研究員安德里亞-阿魯在寫給國家廣播公司的一封郵件中寫道：“這是第一次研製出比波長還要薄得多的超薄隱身斗篷。”隱身斗篷一直都是科幻故事中的東西，比如說《星際迷航》和《哈利波特》，但是它們也逐漸成為科學現實的東西。阿魯和他的同事們在本周的《新物理學雜誌》上描述了這種“3D獨立隱身斗篷”。這項研究是以過去的笨重隱身裝置為基礎進行的。這是第一種能夠引導光波繞過隱藏物體的隱身斗篷。

使用材料

研究人員近期在隱形斗篷領域的最變換型超材料(transformation-based metamaterials)上取得突破。超材料是一種非均質的、人工合成的材料，有能力使光線繞著物體彎曲。然而，這次的新方法則使用了另一種人造材料：電漿激元超材料(plasmonic metamaterials)。電漿激元超材料具有獨特的特性，它對一般材料來說具逆向散射效應(opposite scattering effect)。"當'斗篷'與物體的散射場(scattered fields)產生干擾，它們會相互抵銷，產生的效果就是就是從任何角度上觀察都是透明與隱形。"

研究實驗

這張照片展示了微波觀測的實驗設定德克薩斯大學的研究人員們使用了一個18厘米長的陶瓷棒，並且使用一層塗有漁網形銅帶的軟塑膠薄膜覆蓋它。在可見光光譜，被包裹的物體看起來就像一卷廚房用的保鮮膜。但是當研究人員向它發射微波時，他們的光波成像器無法檢測到物體的信號。阿魯解釋道：“光波能夠穿過物體就好像它是可穿透的一樣。”當光擊中一物體時，它會自其表面朝另一個方向反彈離開，類似朝一面牆扔一顆網球。我們看見物體是因為光線從材料朝我們的眼睛彈過來，我們的眼睛處理這種資訊形成影像。

"理論上，這種技術可以遮蔽光線；事實上，某些等離子體激元超材料天生就能用於可見光頻率中。然而，能以這種方法有效遮蔽的物體大小會隨作用波長變化，所以，在可見光頻段上，我們也許能夠有效阻止微米級別物體的散射。"

實際套用

研究人員稱同樣的技術能夠被用於不同波長下的隱形。阿魯說道：“防雷達偽裝就是一項實際套用，這項技術能夠避開秘密雷達的探測。”阿魯稱：“潛在的套用不是僅限於秘密行動和間諜工作，我們認為這項技術的主要套用在於非侵入性測試、生物醫學、計算機光學納米器件以及能量收集等領域。”阿魯和他的同事們打造的這種材料僅僅能夠在微波下奏效，而不能套用於我們人眼可見的可見光波下。阿魯在一場新聞發布會上說道：“原則上這項技術也能夠被用於隱藏光線，這項技術能夠使我們更接近於實際的套用。”