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這才是真正的黑科技,超薄3D隱形斗篷問(wèn)世

 關(guān)鍵字:隱形斗篷  黑科技  可見(jiàn)光波長(cháng)  科學(xué)實(shí)驗模塊

隱形斗篷不只出現在經(jīng)典電影和科幻小說(shuō)中,在累積一點(diǎn)一滴的發(fā)展后,如今正越來(lái)越接近現實(shí)了。隱形斗篷使用可沿著(zhù)物體周?chē)酃饩€(xiàn)的超穎材料——讓視野隱身在物體之后,使其不會(huì )被看到——這種方式正逐漸從紅外光向可見(jiàn)光波長(cháng)的技術(shù)發(fā)展。發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上的一篇論文稱(chēng),科學(xué)家們成功研制出了超薄版的“隱形斗篷”。

 

研究人員最近還發(fā)現一種隱形物體的方法,使用可切換其偏振方向的納米級天線(xiàn)數組覆蓋物體,能夠使其免于被紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光甚至X光波長(cháng)觀(guān)測到。當以某一方向偏振時(shí),物體會(huì )被看見(jiàn),而當翻轉其偏振后,任何入射的紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光或X光射線(xiàn)都會(huì )被反射回來(lái),從而有效地遮避觀(guān)看物體的視線(xiàn)。這項研究成果來(lái)自于美國能源部(DoE)勞倫斯柏克萊國家實(shí)驗室(LBNL)以及加州大學(xué)柏克萊分校(UC Berkeley)的合作。

 

 

《國際電子商情》3D超穎表面隱形斗篷采用80nm金質(zhì)天線(xiàn)薄層打造,可覆蓋在任何物體上,讓光線(xiàn)反射(紅色箭頭處)離開(kāi)斗篷,如同從鏡子反射一樣(來(lái)源:Berkeley Lab)
3D超穎表面隱形斗篷采用80nm金質(zhì)天線(xiàn)薄層打造,可覆蓋在任何物體上,讓光線(xiàn)反射(紅色箭頭處)離開(kāi)斗篷,如同從鏡子反射一樣(來(lái)源:Berkeley Lab)

 

“天線(xiàn)的尺寸約幾十納米,具有各種不同的形狀/尺寸,沿著(zhù)薄膜補償反射的相位,使其如同從平面鏡反射一樣,”加州大學(xué)柏克萊分校教授張翔解釋。

 

由于必須在隱形對象周?chē)胖谜_尺寸的80nm涂層納米級天線(xiàn),限制了展示原型的尺寸僅能達到1,300平方微米。然而,柏克萊實(shí)驗室的科學(xué)家們聲稱(chēng),無(wú)論需要多大或多小的斗篷,原理都是一樣的。涂層并不一定要和隱藏物體的形狀一致。

 

“涂層一般指的是更普遍的意義,并不一定要和物體的形狀一致,它也可以像一件T恤一樣,”張翔表示。

 

納米天線(xiàn)類(lèi)似于各種尺寸的磚狀嵌段,各種不同的尺寸使其得以確定維持一致的反射光相位(否則可能會(huì )因為相位改變而被偵測到)。接著(zhù),他們共同反向曲折了入射光線(xiàn),使其折射回其傳送端,就像是一面平坦的鏡子一樣。而當保留納米天線(xiàn)偏振, 就可以從鏡中看到在其后的物體。

 

 

《國際電子商情》該研究小組發(fā)明了納米級隱形斗篷(左起)元望,訾王晶和張翔(來(lái)源:Berkeley Lab)
該研究小組發(fā)明了納米級隱形斗篷(左起)元望,訾王晶和張翔(來(lái)源:Berkeley Lab)

 

“我們也使用廣義上的天線(xiàn)。電漿(金屬的)天線(xiàn)可能比半個(gè)波長(cháng)的入射光更小得多,而且它們也是寬帶,這在之前已經(jīng)被證實(shí)了,”張翔表示。

 

因此,它并不是一件“哈利波特”(Harry Potter)式(彎曲周?chē)饩€(xiàn))的斗篷,或大多數超穎材料研究人員嘗試的方式,而是透過(guò)限制平面鏡的光線(xiàn)而隱藏其后的物體——因此,你知道有東西在那里,只是不知道是什么。

 

接下來(lái),研究人員們打算找到進(jìn)一步擴展這種隱形斗篷大小的方式,使其得以像布料那樣制造出來(lái),覆蓋在物體上,或甚至將它織進(jìn)服飾中。

 

“我們的下一步是擴展隱形斗篷的尺寸,并使其柔軟可撓曲,真的更像衣服一樣,”張翔表示。

 


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