美首次利用玻璃微片实现光线弯曲

2010-7-26 00:00 来源: 科技日报
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  据近日英国《每日邮报》网站报道,美国密歇根理工大学的科学家利用玻璃微片制成了一件“隐身斗篷”,使得《哈利波特》等科幻小说中的情节化为了现实。相关研究报告发表在近期出版的《应用物理快报》杂志上。

  当光线照到物体表面时,会发生反射并进入肉眼,使人们能够看见相应物体。但来自密歇根理工大学的研究人员却发现了一种捕获红外线的方法,可使红外线在物体周围发生弯曲,从而实现物体的隐身。一旦通过这种技术实现了可见光的弯曲,被其所覆盖的物体将会从人们的眼前消失。

  艾琳娜·赛莫金娜教授研制的这种非金属“斗篷”采用了完全相同的玻璃共振片,其由硫化玻璃制成,不会导电。在计算机模拟中,这种“斗篷”能使物体在受到波长约为一微米的红外线照射后,最终实现该物体的隐身。这是科学家首次尝试利用玻璃材料来实现光线的弯曲。

  赛莫金娜教授的“隐身斗篷”采用了超材料,这种材料由人工复合而成,具有一般自然材料所不具备的超常特性。此次采用的超材料由微型玻璃共振片构成,而非由天然材料的原子或分子构成,是材料学和电子工程学的跨学科科研产物。这种微型共振片以同心环的形式排列,组成的形状与圆柱体相似。在同心环中产生磁共振,从而实现物体周围光线的弯曲,并最终实现物体的隐身。

  研究小组目前正在进行进一步的测试,以探测由陶瓷共振片和金属制成的斗篷在微波频率的隐身效果。科学家在密歇根理工大学的消声实验室内进行了相关实验:这是一个类似洞穴的结构,内部遍布具备高度吸音功能的深灰色泡沫状锥形体,并安装了天线,可用于微波的发送或接收。微波的波长要远大于红外线,其波长值可达到若干厘米。

  研究人员表示:“从这些试验开始,我们将进一步研究斗篷在更高频率和更小波长的情况下的隐身效果。而最令人期待的将是在可见光频率实现隐身。”如能获得更多进展,隐身斗篷将在30年内进入日常生活的预测或许不再是天方夜谭。