神奇的隐身术


材料牛注:隐身术听起来就像是哈利波特里的魔法,但其实这在技术上是可行的。奥地利维也纳工业大学(TU Wien)的研究人员开发了一种新的工艺,通过将匹配的光波图案投射到不透明材料上,可以使光波直接穿过该材料,从而从目视中主动伪装目标。这种技术有一天可以用作一种隐形斗篷,也可以用在声波上。

我们可以看见东西是由于我们的视网膜拾起了一些从物体上反射的光波。从前许多的伪装尝试都试图通过弯曲光波在物体周围的路径来打破这一原则,但它只在小范围内适用,并且经常产生其他视觉伪影,如闪烁效果。

这项研究的合作者Andre Brandstötter说:“我们不想重新规定光波的路线,我们也不想用另外的显示来恢复它们。我们的目标是引导原始的光波穿过物体,就好像物体本身不存在一样,这听起来可能很奇怪,但是用某些材料和使用我们的特殊光波技术,确实是有可能实现。”

正常情况下,该团队正在使用的这种材料将吸收光线,从而表现为不透明。但是这种材料是光学活性的,也就是说,当通电时它会发光,并精确地控制它如何发光时可以允许附带的光直接通过它。

该研究的合作者之一Konstantinos Makris说:“关键是要以空间定制的方式将能量泵送到材料中,使光线在正确的位置放大,同时允许材料的其他部分吸收光。为了实现这一点,具有正确图案的光束必须从上方投射到材料上,就像标准的视频投影仪一样,只是比其具有更高的分辨率。”

由于材料中错位的复杂图案,光从物体上发生了散射,因此为了使光通过投影图案,需要使其完全对应于材料上的图案,并有效地消除散射。

另一位合作者Stefan Rotter说:“从数学角度来看,是不太可能立即找到这种图案的。我们要使其透明的每个物体都必须用其特定的图案进行照射,这取决于材料内部散射的微观过程。而我们现在开发的方法使我们能够计算出任意散射介质的正确图案。”

到目前为止,TU Wien团队仅在计算机模拟中测试了该技术,下一步就要在实际实验中进行尝试。理论上,该技术也可以用于声学掩蔽,所以研究人员说,他们可以在光波之前先用声波对其进行测试。

该研究已经发表在期刊Light: Sciences and Applications上。

原文链接:Light wave technology cloaks opaque materials

文献链接:Wave propagation through disordered media without backscattering and intensity variations

本文由材料人编辑部黄亚编译,点我加入材料人编辑部

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