超薄隱身衣能讓三維物體遁形

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2015-09-21]  [科技日報]

　　從《星際迷航》到《哈里·波特》，隱身衣一直是科幻小說中的重要道具。最近，美國能源部勞倫斯·伯克利國家實驗室和加州大學伯克利分校合作，設計出一種超薄的皮膚式斗篷，能按照物體形狀包覆它，使其從可見光中消失。雖然目前這種斗篷還很小，理論上也能擴大用于大型物體。

　　據物理學家組織網17日報道，新的皮膚式斗篷，也可稱為隱身衣，其表面是一種工程超材料，由一片片像磚塊似的金納米天線構成，厚度僅80納米，能包住一個幾個細胞大小的三維物體，形成任意凹凸的形狀。它能改變光波反射路線，使物體對于光的探測變得“不可見”。

　　“這是第一次能讓任意形狀的三維物體在可見光中藏匿。”論文通訊作者、伯克利實驗室材料科學分部主管張翔說，“目前，我們的超薄斗篷看起來就像一件外衣，設計和應用都很容易，還有可能升級來隱藏大型物體。”

　　此前，張翔團隊曾開發(fā)出基于超材料的光學毯式斗篷，但比較笨重而且很難升級，覆蓋區(qū)和周圍背景之間有明顯相位差異，雖然它所隱藏的東西探測不到，但用相敏探測器能探測到斗篷的存在。

　　論文共同第一作者、張翔研究團隊成員倪興杰（音譯）說，“隨著超表面研究的發(fā)展，我們能通過亞波長結構直接控制衍射波的相態(tài)，亞波長結構能局部改變材料在納米尺度的電磁反應，對光有極大的約束作用”。

　　在新研究中，金納米天線皮膚斗篷能伏貼地覆蓋一個任意形狀的、約占1300平方微米面積的三維物體。當用紅光照射時，從斗篷表面反射的光就像從平面鏡上反射一樣，即使用相敏探測儀，也無法探測到其下面的物體。開關納米天線極性，還能將斗篷的隱形功能“打開”或“關閉”。

　　操縱光與超材料之間相互作用的能力為隱形技術提供了美好的前景，如高分辨率光學顯微鏡、超快光學計算機等。此外，微小的隱形皮膚可以隱藏微電子電路布局，在安全加密方面很有價值，在宏觀領域的三維顯示器方面也很有用。

　　相關論文發(fā)表在最近出版的《科學》雜志上。 超薄隱身衣能讓三維物體遁形