cyqdesign |
2013-06-14 10:27 |
斯坦福大学利用超材料研发出光学隐形斗篷
最近,斯坦福大学的工程师设计了一种“隐形”超材料,其结构在设计上可以引导电磁波绕过物体,只让它们在物体的另一侧出现,就好像穿过一个空无的空间,达到让物体隐形的效果。最可喜的是,这种材料的色域折射范围几乎囊括了各种可见光的颜色。 1q~LA[6 &jts:^N> 之前杜克大学制造的第一个隐形斗篷,是通过弯曲物体周围的光线来达到隐形目的的,如下图示意,当然实际的隐形过程要复杂地多。而且当时你不能控制隐形的是哪一部分,只能保证有一部分是隐形的。 bLG ]Wa {KaN,td9
[attachment=49312] +h[e0J|v{ 为了达到有效的隐身,你必须对所有的光波波长达到显著控制的能力,而这个是由光学材料决定的,通常都是纳米级别的,本质上是一些微小的电磁场和电路,但能处理光的电场和磁场。 xi {| f==*"?6\ \ 3NS>v[1 全新的超材料 MUof=EJg>u 5ouQQ)vA 以前试验过的超材料可以控制的波长是非常有限的,斗篷也只对几种特别的光具有隐形功能,比如黄色的时候效果就特别不明显。但斯坦福大学的团队设计了一种新型的超材料,其结构优势允许材料有效处理多种颜色下的电场和磁场。 5]"BRn1* 材料中使用到的技术叫做“保角变换”(又称保角映射),根据材料的属性,可以把一个二维材料“折叠”成一个三维纳米级的对象,形状就像一弯新月,但是保留了那些光的原始性质。 K_-MkY?+ SR*Gqx
[attachment=49313] qMgfMhQ7DU 新的斯坦福超材料由一个三维周期性阵列组成,来源于三种人工的纳米粒子。进入到可见光的时候,材料会显示出负折射指数(光会朝着相反的方向折射)的特性,比如可以把蓝色变成红色。实验的结果证明,除了那些非常极端的可见光谱,一般的光谱都可以成功进行负折射。 jW5iqU"{* |1V2tx
[attachment=49314] SfI*bJo>V 经过后续的一些调整处理后,这个材料将会对整个可见光谱的作用非常大,斯坦福大学表示,基于这个原理某一天制造真正的隐形斗篷将是非常容易的,当然是相对于人眼来说的, \ZnN D1A 不过这些可以自由控制光的超材料将来会带来什么呢,这是非常让人期待的,混乱还是便利?
|
|