就在幾個月前,一個研究團隊因提出一種在技術上可行的使物體隱形的方法而成為頭條新聞,如今他們已經展示了一個簡陋的隱形斗篷例子。該小組報告稱,所謂的超材料的同心環導致微波部分彎曲繞過一個封閉的物體,就像水流繞過石頭一樣。
超材料是一種複合結構,由嵌入玻璃纖維中的金屬環和金屬線構成,可以使光線以奇特的方式傳播。例如,超材料可用於銳利地彎曲光線,或將其聚焦到比正常情況下更高的解析度。最近,研究人員指出,該技術應該可以製造出球體或圓柱體,能夠近乎完美地將物體從單波長光的探測中隱蔽起來。當光線照射到超材料時,會引起金屬部件中的電子振動;這些振動反過來會影響光速。具有適當金屬元素梯度的超材料外殼應該使特定波長的光線環繞外殼內部。
杜克大學的工程師 David Schurig 和 David Smith 表示,去年五月當他們和同事報告他們的提案時,他們自己也隱瞞了一些事情:“我們在五月份已經有了一個我們很喜歡的斗篷,而且從那以後它變得更好了,”Schurig 透露。在該小組目前的版本中,一箇中央銅環——要隱蔽的物體——被同心環狀的超材料包圍,這些超材料高一釐米,跨度為 12 釐米。這些環夾在兩個板之間,因此微波只能在環的平面內穿過斗篷,正如 Science 於 10 月 19 日線上發表的一篇論文中所描述的那樣。
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當微波撞擊外殼時,它們會與其 C 形銅線相互作用,並且理論上,與沒有外殼的情況相比,應該更少地被封閉物體吸收和反射。研究人員在裝置中的許多點取樣了微波的電場分量,以瞭解輻射如何受到影響,結果與他們的模擬非常吻合,他們報告說。“我們沒有定量地說明這種隱蔽效果有多好,但我們減少了物體產生的反射和陰影,而這兩者是隱形斗篷的兩個基本特徵,”Schurig 說。
“雖然這個原型不是一個理想的隱形裝置,但它絕對是一個非常重要的突破,”聖安德魯斯大學學院(位於蘇格蘭)的光學理論家 Ulf Leonhardt 說,他沒有參與這項研究。“它出乎意料地好用。”Schurig 和 Smith 說,啟動和執行這項技術比他們預期的要容易,但他們補充說,製造球形外殼或隱蔽更短波長的光,例如可見光譜,可能是非常具有挑戰性的任務。