神奇的隱身術
材料牛注:隱身術聽起來就像是哈利波特里的魔法,但其實這在技術上是可行的。奧地利維也納工業大學(TU Wien)的研究人員開發了一種新的工藝,通過將匹配的光波圖案投射到不透明材料上,可以使光波直接穿過該材料,從而從目視中主動偽裝目標。這種技術有一天可以用作一種隱形斗篷,也可以用在聲波上。
我們可以看見東西是由于我們的視網膜拾起了一些從物體上反射的光波。從前許多的偽裝嘗試都試圖通過彎曲光波在物體周圍的路徑來打破這一原則,但它只在小范圍內適用,并且經常產生其他視覺偽影,如閃爍效果。
這項研究的合作者Andre Brandst?tter說:“我們不想重新規定光波的路線,我們也不想用另外的顯示來恢復它們。我們的目標是引導原始的光波穿過物體,就好像物體本身不存在一樣,這聽起來可能很奇怪,但是用某些材料和使用我們的特殊光波技術,確實是有可能實現。”
正常情況下,該團隊正在使用的這種材料將吸收光線,從而表現為不透明。但是這種材料是光學活性的,也就是說,當通電時它會發光,并精確地控制它如何發光時可以允許附帶的光直接通過它。
該研究的合作者之一Konstantinos Makris說:“關鍵是要以空間定制的方式將能量泵送到材料中,使光線在正確的位置放大,同時允許材料的其他部分吸收光。為了實現這一點,具有正確圖案的光束必須從上方投射到材料上,就像標準的視頻投影儀一樣,只是比其具有更高的分辨率。”
由于材料中錯位的復雜圖案,光從物體上發生了散射,因此為了使光通過投影圖案,需要使其完全對應于材料上的圖案,并有效地消除散射。
另一位合作者Stefan Rotter說:“從數學角度來看,是不太可能立即找到這種圖案的。我們要使其透明的每個物體都必須用其特定的圖案進行照射,這取決于材料內部散射的微觀過程。而我們現在開發的方法使我們能夠計算出任意散射介質的正確圖案。”
到目前為止,TU Wien團隊僅在計算機模擬中測試了該技術,下一步就要在實際實驗中進行嘗試。理論上,該技術也可以用于聲學掩蔽,所以研究人員說,他們可以在光波之前先用聲波對其進行測試。
該研究已經發表在期刊Light: Sciences and Applications上。
原文鏈接:Light wave technology cloaks opaque materials
文獻鏈接:Wave propagation through disordered media without backscattering and intensity variations
本文由材料人編輯部黃亞編譯,點我加入材料人編輯部。
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