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中國研究人員提出新的“隱身衣”技術(shù)

2008-09-10
作者:電子工程專輯

?? 中國的研究人員,,曾一度對(duì)美國的隱身衣技術(shù)表示恐懼,,該技術(shù)可以在人們的視線里隱藏物體,,同時(shí)也使得物體里面的人無法觀看外面。如今中國已經(jīng)發(fā)明了一種稱之為反隱身層,,從而解決了隱身衣技術(shù)帶來的物體內(nèi)部對(duì)外屏蔽的問題。

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???在上海交通大學(xué)進(jìn)行的性能測試中,,理論上的反隱身可以適用于所有的物體當(dāng)然也包括隱身衣內(nèi)的物體,,通過反隱身材料附在隱身衣上即可讓物體內(nèi)的人們看到外面。????

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????不過,,北卡羅萊納州立大學(xué)的隱身衣共同發(fā)明人之一DavidSchurig稱,,反隱身層是多余的,因?yàn)殡[身衣只能在有限的光線波長下工作,。????

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????Schurig表示,,“實(shí)際上,隱身衣在這些光線下,,不僅能將隱藏你,,還可以讓你變盲,因?yàn)檫@些光線不能滲透進(jìn)隱身衣內(nèi),。舉例來說,,如果你有一件工作在可見光下的隱身衣,但你可以在紅外線下看到外面,?!?

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????Schurig作為杜克大學(xué)的博士后研究員2006年開始進(jìn)行隱身衣的研究。從那時(shí)起,,美國研究人員們演示了一件正在進(jìn)行中的隱身衣,,利用該隱身衣可以讓5英寸見方的物體避過微波的探測。????

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????另一個(gè)獨(dú)立的小組,,由杜克大學(xué)的StevenCummer教授領(lǐng)導(dǎo)著,,隨后展示了一個(gè)進(jìn)行中的隱聲衣,可以讓潛艇變?yōu)闊o聲,,從而躲避聲納,。此外,在美國能源部Ames實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的研究人員展示了世界上第一個(gè)可見光隱身衣,。?

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????不過,,所有隱身設(shè)備僅能讓物體在特定波段下隱藏。至今尚未提出一種辦法可以在所有的波長下都能隱身,。???

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????中國的提案只是一種理論,,尚未在工作設(shè)備中得到實(shí)施。不過,,通過仿真,,該技術(shù)可以在波長為150毫米(頻率為2GHz)下呈良好的電導(dǎo)性。該反隱身層通過各向異性" title="各向異性">各向異性負(fù)折射率" title="折射率">折射率材料進(jìn)行模擬,。

????在物體表面上的隱身衣使用了各向異性折射率變化的超材料" title="超材料">超材料(metamaterial),,從而利用其介電常數(shù)" title="介電常數(shù)">介電常數(shù)和滲透性都小于自由空間的參數(shù)特性,。通過排列這些超材料,對(duì)應(yīng)的折射率變高,,然后保持不變,,最后再降低,這樣遮擋的光線貼著物體表面反射出去,,從而實(shí)現(xiàn)了隱身效果,。?????

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????俄羅斯理論學(xué)家VictorVeselago于1968年首次提出超材料,Veselago推理認(rèn)為無線波可以與超材料相互影響,,這種超材料與帶有正的滲透率和正的介電常數(shù)的天然材料有著本質(zhì)上的不同,。????

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????所有天然材料都會(huì)以同樣的方向令電磁波彎曲:即以垂直于材料表面的直線方向離開(遠(yuǎn)離“法線”)。而超材料改變了可以使電磁波沿著法線對(duì)稱方向折射的周期機(jī)械結(jié)構(gòu),,從而使得電磁波貼著物體表面?zhèn)鞑ァ???

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????工程超材料是復(fù)合而成,,為以大量晶體樣?xùn)鸥裥问降脑尤〈丝梢姷木扌臀矬w,從而可以讓被動(dòng)組件" title="被動(dòng)組件">被動(dòng)組件陣列傾斜從而改變波長,。????

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????對(duì)于微波的頻率,,簡單的RCL(電阻電容電感)陣列電路可以裝載電介質(zhì)材料上,并放置在自由空間中,,從而迫使微波按照任意指定的路徑進(jìn)行彎曲,。?

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????中國的反隱身層使用了各向異性的與隱身衣折射率相阻抗匹配的超材料。將反隱身材料貼在隱身衣上,,一些光線可以按照在指定的路徑滲透進(jìn)來,,從而使得內(nèi)部的觀察者可以看到外邊。?????

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????此項(xiàng)中國研究是在香港科技大學(xué)的研究人員一起合作下進(jìn)行的,。中國的研究成果將在9月15日舉行的OpticsExpress上在線公布,。

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