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超薄隱身衣能讓三維物體遁形

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-09-19 01:30:30  來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  科技日?qǐng)?bào)北京9月18日電 (記者常麗君)從《星際迷航》到《哈里·波特》,隱身衣一直是科幻小說(shuō)中的重要道具。最近,美國(guó)能源部勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)伯克利分校合作,設(shè)計(jì)出一種超薄的皮膚式斗篷,能按照物體形狀包覆它,使其從可見(jiàn)光中消失。雖然目前這種斗篷還很小,理論上也能擴(kuò)大用于大型物體。

  據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)17日?qǐng)?bào)道,新的皮膚式斗篷,也可稱(chēng)為隱身衣,其表面是一種工程超材料,由一片片像磚塊似的金納米天線構(gòu)成,厚度僅80納米,能包住一個(gè)幾個(gè)細(xì)胞大小的三維物體,形成任意凹凸的形狀。它能改變光波反射路線,使物體對(duì)于光的探測(cè)變得“不可見(jiàn)”。

  “這是第一次能讓任意形狀的三維物體在可見(jiàn)光中藏匿?!闭撐耐ㄓ嵶髡?、伯克利實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)分部主管張翔說(shuō),“目前,我們的超薄斗篷看起來(lái)就像一件外衣,設(shè)計(jì)和應(yīng)用都很容易,還有可能升級(jí)來(lái)隱藏大型物體?!?/p>

  此前,張翔團(tuán)隊(duì)曾開(kāi)發(fā)出基于超材料的光學(xué)毯式斗篷,但比較笨重而且很難升級(jí),覆蓋區(qū)和周?chē)尘爸g有明顯相位差異,雖然它所隱藏的東西探測(cè)不到,但用相敏探測(cè)器能探測(cè)到斗篷的存在。

  論文共同第一作者、張翔研究團(tuán)隊(duì)成員倪興杰(音譯)說(shuō),“隨著超表面研究的發(fā)展,我們能通過(guò)亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)直接控制衍射波的相態(tài),亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)能局部改變材料在納米尺度的電磁反應(yīng),對(duì)光有極大的約束作用”。

  在新研究中,金納米天線皮膚斗篷能伏貼地覆蓋一個(gè)任意形狀的、約占1300平方微米面積的三維物體。當(dāng)用紅光照射時(shí),從斗篷表面反射的光就像從平面鏡上反射一樣,即使用相敏探測(cè)儀,也無(wú)法探測(cè)到其下面的物體。開(kāi)關(guān)納米天線極性,還能將斗篷的隱形功能“打開(kāi)”或“關(guān)閉”。

  操縱光與超材料之間相互作用的能力為隱形技術(shù)提供了美好的前景,如高分辨率光學(xué)顯微鏡、超快光學(xué)計(jì)算機(jī)等。此外,微小的隱形皮膚可以隱藏微電子電路布局,在安全加密方面很有價(jià)值,在宏觀領(lǐng)域的三維顯示器方面也很有用。

  相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《科學(xué)》雜志上。

  總編輯圈點(diǎn)

  光是神奇的存在,可以直射、折射、反射,不可想象沒(méi)有人類(lèi)可見(jiàn)光線的世界會(huì)如何陰郁。但有時(shí)候,光也會(huì)暴露秘密,哪怕非常微弱,也會(huì)讓物體現(xiàn)于無(wú)形。超薄隱身衣的真正實(shí)現(xiàn),似乎可以化解尷尬,繼續(xù)保守不想為人知的領(lǐng)地……這給我們以無(wú)限的遐想,雖然距離真正覆蓋較大物體還很遠(yuǎn),應(yīng)用領(lǐng)域還很高大上,但這并不妨礙我期待用隱身衣跟孩子玩藏貓貓那天盡快到來(lái)。

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