英国研究人员成功地使凸起的物体在电磁波下显得平坦,这意味着他们距离拥有可以隐藏物体的成熟隐形装置又近了一步。
虽然新发现还远未达到预期哈利·波特式隐形斗篷,成功的实验可能有助于研究人员开发更好的商业和工业用途的微波和光学系统。
“表面波的研究和操纵是针对不同应用领域的现实平台设计开发技术和工业解决方案的关键,”来自伦敦玛丽女王大学的团队负责人 Luigi La Spada 在一份声明中表示。
为了实现这一壮举,该团队用新开发的“纳米复合介质”覆盖了凸起的表面,这种介质基本上是一种由不同层纳米颗粒制成的材料,每层都具有不同的电性能。这种材料允许电磁波击中物体并在不散射的情况下穿过,因此可以掩盖物体。
“我们展示了通过先进的增材制造使用纳米复合材料控制表面波传播的实际可能性,”斯帕达解释。 “也许最重要的是,所使用的方法可以应用于由波动方程描述的其他物理现象,例如声学。因此,我们相信这项工作具有巨大的工业影响。”
换句话说,该团队开发了一种可以有效遮挡物体免受电磁波影响的材料。
他们没有详细说明他们是如何想出纳米颗粒材料的,或者它在技术层面上是如何工作的——大概是因为他们希望获得这项技术的专利——尽管我们可以根据之前的纳米隐形项目进行猜测。
例如,2015 年 9 月,美国伯克利实验室的一个团队设计了一种隐形装置,其工作原理与新研究中的装置非常相似。正如 Peter Dockrill 为我们报道的那样:
“斗篷的工作原理是采用专门设计的超材料与天然材料不同,它可以通过其物理结构而不是其化学成分来弯曲或弯曲光的反射,本质上使物体在光学上无法检测到。当光照射到激活的斗篷上时,它的纳米天线阵列会扭曲下面物体通常反射的光,这使得它看起来好像什么都没有。”
尽管研究人员距离真正的隐形装置还很遥远,但该团队对这种新材料感到非常兴奋,因为它扩展了之前的“隐形斗篷”研究,这些研究发现类似的技术仅适用于一种频率。
“之前的研究表明这种技术可以在一个频率下工作。但是,我们可以证明它可以在更大的频率范围内工作,这使其对于其他工程应用更加有用,例如纳米天线和航空航天工业,”团队成员杨浩解释。
使用纳米粒子也不是研究人员试图研制出真正的隐形斗篷的唯一方法。 2014年,纽约罗切斯特大学的研究人员创造了一种镜头,其中包含四种不同焦距的镜头它基本上会弯曲光线,给人一种物体消失的感觉。
“已经有许多高科技方法来实现隐形,这些方法背后的基本思想是利用光线并让它绕过某物,就好像它不存在一样,通常使用高科技或奇异的材料,”罗切斯特大学物理学教授约翰·豪威尔 (John Howell) 在 2014 年的一份新闻稿中说道。
坏消息是,研究人员计算了隐形装置的局限性,并发现,利用当前的技术,我们永远无法获得斗篷可以在所有波长上完全隐藏人类或坦克等大型物体。
所以现在我们必须保持嫉妒哈利·波特。
新发现最近发表在该杂志上科学报告。