超薄隐身衣能让三维物体遁形

2015年09月20日 00:00科技日报 责任编辑:满堂春

 

  张翔提供的这张照片显示的是微米尺寸隐身“布”覆盖在一个凹凸不平物体上。新华社发

  科技日报北京9月18日电 (记者常丽君)从《星际迷航》到《哈里·波特》,隐身衣一直是科幻小说中的重要道具。最近,美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校合作,设计出一种超薄的皮肤式斗篷,能按照物体形状包覆它,使其从可见光中消失。虽然目前这种斗篷还很小,理论上也能扩大用于大型物体。

  据物理学家组织网17日报道,新的皮肤式斗篷,也可称为隐身衣,其表面是一种工程超材料,由一片片像砖块似的金纳米天线构成,厚度仅80纳米,能包住一个几个细胞大小的三维物体,形成任意凹凸的形状。它能改变光波反射路线,使物体对于光的探测变得“不可见”。

  “这是第一次能让任意形状的三维物体在可见光中藏匿。”论文通讯作者、伯克利实验室材料科学分部主管张翔说,“目前,我们的超薄斗篷看起来就像一件外衣,设计和应用都很容易,还有可能升级来隐藏大型物体。”

  此前,张翔团队曾开发出基于超材料的光学毯式斗篷,但比较笨重而且很难升级,覆盖区和周围背景之间有明显相位差异,虽然它所隐藏的东西探测不到,但用相敏探测器能探测到斗篷的存在。

  论文共同第一作者、张翔研究团队成员倪兴杰(音译)说,“随着超表面研究的发展,我们能通过亚波长结构直接控制衍射波的相态,亚波长结构能局部改变材料在纳米尺度的电磁反应,对光有极大的约束作用”。

  在新研究中,金纳米天线皮肤斗篷能伏贴地覆盖一个任意形状的、约占1300平方微米面积的三维物体。当用红光照射时,从斗篷表面反射的光就像从平面镜上反射一样,即使用相敏探测仪,也无法探测到其下面的物体。开关纳米天线极性,还能将斗篷的隐形功能“打开”或“关闭”。

  操纵光与超材料之间相互作用的能力为隐形技术提供了美好的前景,如高分辨率光学显微镜、超快光学计算机等。此外,微小的隐形皮肤可以隐藏微电子电路布局,在安全加密方面很有价值,在宏观领域的三维显示器方面也很有用。

  相关论文发表在最近出版的《科学》杂志上。

  总编辑圈点

  光是神奇的存在,可以直射、折射、反射,不可想象没有人类可见光线的世界会如何阴郁。但有时候,光也会暴露秘密,哪怕非常微弱,也会让物体现于无形。超薄隐身衣的真正实现,似乎可以化解尴尬,继续保守不想为人知的领地……这给我们以无限的遐想,虽然距离真正覆盖较大物体还很远,应用领域还很高大上,但这并不妨碍我期待用隐身衣跟孩子玩藏猫猫那天尽快到来。

分享到:

下一篇:

用机器人移植活体小肠成功

相关文档:

美国住户拍到后院不明物体 似“伏地魔”

红曼巴披斗篷大闹演唱会

英国公主新衣大猜想

为什么浅色衣服湿水后会变透?

为什么地面上积水处显得比较亮?

世界上第一款彩色,可弯曲,类皮肤显示屏

精彩评论