這才是真正的黑科技，超薄3D隱形斗篷問(wèn)世

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。

 

 

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。

 

 

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。