研究人员提出了一种使物体隐形的新方法
- 新技术使用遗传算法通过在物体中注入填充物来最大限度地减少物体的电磁散射。
- 它使物体和填充物都隐形。
由于材料工程的最新进展,科学家们对隐形领域表现出越来越大的兴趣。尽管在量子力学、热力学和声学等多个不同领域出现了术语“隐形”,但本研究主要关注光学范围内的电磁隐形。
1967 年,俄罗斯物理学家 Victor Veselago 发表了一篇关于具有负介电常数和磁导率的材料的理论分析,研究不可见性成为现代科学的问题。从那时起,材料科学取得了飞速发展。
在这项工作中,研究人员使用了一种基于填充物隐形的方法来证明物体的电磁不可见性。他们没有添加任何外层,而是实现了物体内部的隐形。该技术带来了诸多好处,并在生物工程和光学系统方面开辟了新的应用。
这不像哈利波特的隐形衣
散射截面 (SCS) 是用于测量物体可见性的众所周知的概念。它是总入射功率与总散射功率之比。大多数提议的方法(使对象不可见)依赖于将 SCS 减小到接近零。
这意味着物体将无法将任何光线反射回观察者,也不会向任何方向散射光线。而且由于它不能吸收任何力量,所以也不会形成阴影。
参考:自然 | doi:10.1038/s41598-018-32070-5 |埃斯特雷马杜拉大学
这个想法是通过填充物质而不是添加外层来实现隐形。这与哈利波特的隐形斗篷完全不同。相反,这项技术的灵感来自 H.G. Wells 的科幻小说《隐形人》,其中一位名叫格里芬的科学家给自己注射了一种不寻常的化学物质,然后变得隐形。
图片来源:Ambiaso/Fotocommunity
研究采用了等离子体隐身技术,使物体和填充物都隐形。它与其他方法非常不同,因为您可以让对象与周围环境进行交互,而不受外部层的阻碍。
更具体地说,所提出的方法是基于使用遗传算法通过在物体中注入填充物来减少物体的电磁散射。
限制和应用
使用内部斗篷而不是外部斗篷是这种方法与其他方法不同的地方。然而,它带来了一个重大挫折:你无法达到与外部斗篷相同的隐形水平。
它对三维结构有效,但仅对各向同性物体有效。另外,你不能在大物体上使用它,获得的带宽仍然很小。但是,作者认为还有很大的改进空间。
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使用填充物实现隐形的想法开辟了各种应用,从生物工程和通信中的用途到使用非固体材料。最常见的例子之一是将其用于不干扰被测仪器的隐形显微探头:可以通过使用填充物实现隐形来防止读数改变。
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