探秘浙大可见光隐身:成功让小猫、小鱼隐身(图)
小猫被隐身(科学报图片)
“曲线救国”达到目的
“人的肉眼就好比‘感应器’,能接受到从物体上散射出来的电磁波,从而识别散射源存在的物体。”陈红胜说,这是显形的原理。要实现隐形,就得想办法让目标不散射出电磁波,从而让人眼“失效”。
他们的这项研究起始于2006年。那一年,英国帝国理工学院教授约翰·潘得利完成了关于隐身衣设计的殿堂级理论,相关成果发表在《科学》杂志上。
潘得利主张利用坐标变换的方法去设计隐身衣,简而言之,就是在不反射也不吸收电磁波的基础上,使其绕过需要被隐身的区域,按照原来的方向继续行进,从而让物体实现完全隐形的效果。
事实上,要实现潘得利的理论,就需要对隐身材料的折射率进行改造,让光线在物体面前拐弯后按原方向传播。就好比溪水中的水流,遇到石块阻挡会拐弯后再汇聚继续向下游流动。
然而,这一理论所针对的是完美的隐身衣,所有的光线必须保持相同相位(相位是指光在前进时,光子振动所呈现的交替波形变化)。也就是说,进入隐身衣的光线,其传播速度必须比外部的光线更快,这就对隐身衣的材料提出了更高要求——对不同光线具有不同的折射率。
陈红胜坦言,完美隐身衣的制作难度太大,需要相当精密的制备工艺和特殊的纳米级材料,以目前的科技水平还无法实现。但他们想出了“曲线救国”的一招。
近两年来,通过简化潘得利的理论,课题组提出了一种新的设计方法,就是通过均匀线性光学变换的方法,设计并简化隐身衣的相关参数,最终设计出了在可见光波段下能实现隐身的多边形装置。
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