【智能的斗篷變形保持物體隱形】

明道

【智能的斗篷變形保持物體隱形】

 

隱形的露台上

適應能力強的“隱形斗篷”隱藏對象，即使他們改變形狀，在美國和韓國的研究人員已經亮相。

基於超材料的設計工作的微波頻率的範圍內，並保持最多到8毫米的形狀變化不敏感。

這標誌著一個重大的背離傳統斗篷，必須重新設計，以彌補哪怕是很小的變化，物體的形狀。

此外，新的設備覆蓋更大範圍內的相對的頻率範圍比已經實現了與以往的斗蓬。

大多數隱形斗篷利用與電磁輻射相互作用，使他們以非常具體的方式組裝結構的超材料 - 集合屬性怪。

一些超材料是一個有用的屬性，它們可以被用來引導輻射物體周圍的順利，在大致相同的方式，水流繞一條河中間的一塊石頭。

對於工作的斗篷在可見光部分的電磁波譜，我們的眼睛將只檢測光似乎已經行駛在一條直線從隱形對象後面的空間，而不是在周遊。因此，對象會出現看不見的。

實際的挑戰是設計一個斗篷與光學特性，作為位置函數的變化，從而使設備恰恰是正確的方式來引導光線。

要做到這一點，物理學家已經開發出一種稱為變換光學的數學工具，以這樣的方式使對象消失，在重力作用下，發生在廣義相對論中的坐標變換的方式類似於空間變換。

使用變換光學超材料，科學家們已經取得了真正的斗篷的工作在一定的條件下 - 大多在微波的電磁波譜的一部分。

移形設計

現有的斗篷設計，隱藏對象具有特定的形狀。

如果形狀的變化，那麼坐標變換的披風 - 因此電磁特性 - 也必須改變。

解決這個問題的一個辦法是讓一個“聰明”的材料，恰到好處的方式改變其電磁特性時，它的形狀變化。

這僅僅是在首爾延世大學和杜克大學在北卡羅萊納州的研究人員做了什麼。

球隊的彈性超材料隱形對象周圍的變形，並改變了其電磁性能，這樣，即使物體的形狀略有改變，但仍然會保持隱形。

這種超材料上施加額外的約束 - 除了具有適當的電磁特性，還必須有良好的機械性能。

通過該球隊的計算機建模顯示，會產生負面的理想材料的泊松比，這將意味著，得到較厚，而不是拉伸時稀釋劑。

然而，這種材料是非常罕見的，解釋團隊成員Kyoungsik金。

事實上，研究人員並沒有能夠創造必要的機械和電磁性能的理想材料。

幽雅的折衷

金正日和他的同事們，然而，找到一個優雅的妥協。

他們編造的晶格彈性的矽橡膠管充滿了空氣。

管的外徑為10毫米和1毫米厚的牆壁，它們被緊密排列以形成一個正方形晶格結構。

研究小組發現，這種超材料已經非常接近具有所需的性能，並能夠從10-12 GHz的頻率範圍內的微波斗篷對象。

此外，這樣的結構將是便宜的大規模生產。

奧爾特溫赫斯留下了深刻印象，在倫敦帝國學院評論將有新聞價值的寬帶性質的披風獨自。

其實有了一個寬帶斗篷，是一個非常了不起的和良好的示範，他說。

最近有一些更多的寬帶比最初的示威，但這裡的帶寬[10-12 GHz的相當出色。

第二個顯著的元素是移動結構的同時實現了隱形的事實。

金的研究小組希望嘗試使用創新，開發出更多的寬帶，靈活斗篷光學頻率。

然而，他說，他是不抱任何幻想，這將是很容易的。

該研究成果發表在 自然通訊。

作者簡介

蒂姆·沃根是一個總部設在英國的科普作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/nov/23/smart-cloak-deforms-to-keep-objects-invisible