隱形能力,是自古以來(lái)人們都非常向往的超自然能力之一。千百年來(lái),它不斷地在各種神話傳說(shuō)、科幻故事中出現(xiàn)。如今,來(lái)自倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院(QMUL)的科學(xué)家們正在進(jìn)行的研究,使人類在真正獲得這種神奇能力的方向上又邁出了一步。
不過(guò),在繼續(xù)介紹之前,讓我們先明確一件事:這些科學(xué)家們并沒有制造出不可見的3D打印部件,也不是像007在《擇日而亡》中駕駛的那輛可以隱形的阿斯頓馬丁,或者哈利波特的隱形斗篷等。相反,他們開發(fā)出了一種含有納米顆粒的可3D打印復(fù)合材料,使得曲面不會(huì)被電磁波所發(fā)現(xiàn)。不過(guò),眼睛仍然能夠見到它。
不過(guò)且慢失望,科學(xué)家們稱這一創(chuàng)新實(shí)際上使用了一種跟理論上的隱形斗篷相同的原理。“該設(shè)計(jì)是基于變換光學(xué)(transformation optics)的,這是跟隱形斗篷有關(guān)的一個(gè)概念。”QMUL電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的郝陽(yáng)說(shuō),他也是本論文的合著者。
更重要的是,這一成果對(duì)于很多領(lǐng)域都非常有用,從微波、光學(xué)發(fā)展,到天線和其它以任何方式受電磁表面波影響的設(shè)備。這項(xiàng)突破性成果被發(fā)表在了《Scientific Reports》雜志上。該校的Luigi La Spada博士是論文的第一作者。
左邊的是正常的“斗篷”,可以看到它對(duì)電磁波的傳播形成了明顯的影響;而右側(cè)的“斗篷”則被施加了3D打印的納米涂層,對(duì)于電磁波的傳播方向毫無(wú)影響。
說(shuō)了半天,他們到底了什么?簡(jiǎn)單地說(shuō),他們?cè)谇嫔?D打印納米復(fù)合介質(zhì),以形成特殊的涂層,該涂層分為七個(gè)不同的層。根據(jù)其位置的不同,每一層有非常特別的電性能。其結(jié)果是,電磁波無(wú)法發(fā)現(xiàn)曲面。雖然這些電磁波通常也會(huì)在其表面上散射(標(biāo)志著它的存在),但是該對(duì)象卻檢測(cè)不到。“我們證明了一種很實(shí)際的可能性,即通過(guò)先進(jìn)的增材制造,使用納米復(fù)合材料來(lái)控制面波傳播。也許最重要的是,我們使用的方法可以適用于其他由波方程描述的物理現(xiàn)象,比如聲學(xué)等。” La Spada博士說(shuō)。
不過(guò),據(jù)郝陽(yáng)教授透露,他們的研究也是在以前研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。“先前的研究表明這種技術(shù)可以在某一頻率上起作用。然而,我們可以證明它能夠在更大的頻率范圍發(fā)揮作用,這使它對(duì)于一些工程應(yīng)用程序更加有用,比如納米天線和航天工業(yè)中。”郝陽(yáng)教授稱。并認(rèn)為它擁有巨大的工業(yè)應(yīng)用潛力。但是就我們(的隱形斗篷夢(mèng)想)而言,使對(duì)象不能被一個(gè)傳感器發(fā)現(xiàn)只是朝著正確方向邁出的第一步。
(審核編輯: 滄海一土)
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