超薄隱身衣能讓三維物體遁形

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時(shí)間:2015-09-21]  [科技日?qǐng)?bào)]

　　從《星際迷航》到《哈里·波特》，隱身衣一直是科幻小說中的重要道具。最近，美國(guó)能源部勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)伯克利分校合作，設(shè)計(jì)出一種超薄的皮膚式斗篷，能按照物體形狀包覆它，使其從可見光中消失。雖然目前這種斗篷還很小，理論上也能擴(kuò)大用于大型物體。

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)17日?qǐng)?bào)道，新的皮膚式斗篷，也可稱為隱身衣，其表面是一種工程超材料，由一片片像磚塊似的金納米天線構(gòu)成，厚度僅80納米，能包住一個(gè)幾個(gè)細(xì)胞大小的三維物體，形成任意凹凸的形狀。它能改變光波反射路線，使物體對(duì)于光的探測(cè)變得“不可見”。

　　“這是第一次能讓任意形狀的三維物體在可見光中藏匿。”論文通訊作者、伯克利實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)分部主管張翔說，“目前，我們的超薄斗篷看起來就像一件外衣，設(shè)計(jì)和應(yīng)用都很容易，還有可能升級(jí)來隱藏大型物體。”

　　此前，張翔團(tuán)隊(duì)曾開發(fā)出基于超材料的光學(xué)毯式斗篷，但比較笨重而且很難升級(jí)，覆蓋區(qū)和周圍背景之間有明顯相位差異，雖然它所隱藏的東西探測(cè)不到，但用相敏探測(cè)器能探測(cè)到斗篷的存在。

　　論文共同第一作者、張翔研究團(tuán)隊(duì)成員倪興杰（音譯）說，“隨著超表面研究的發(fā)展，我們能通過亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)直接控制衍射波的相態(tài)，亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)能局部改變材料在納米尺度的電磁反應(yīng)，對(duì)光有極大的約束作用”。

　　在新研究中，金納米天線皮膚斗篷能伏貼地覆蓋一個(gè)任意形狀的、約占1300平方微米面積的三維物體。當(dāng)用紅光照射時(shí)，從斗篷表面反射的光就像從平面鏡上反射一樣，即使用相敏探測(cè)儀，也無法探測(cè)到其下面的物體。開關(guān)納米天線極性，還能將斗篷的隱形功能“打開”或“關(guān)閉”。

　　操縱光與超材料之間相互作用的能力為隱形技術(shù)提供了美好的前景，如高分辨率光學(xué)顯微鏡、超快光學(xué)計(jì)算機(jī)等。此外，微小的隱形皮膚可以隱藏微電子電路布局，在安全加密方面很有價(jià)值，在宏觀領(lǐng)域的三維顯示器方面也很有用。

　　相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《科學(xué)》雜志上。 超薄隱身衣能讓三維物體遁形