隐形斗篷是一种科学可能性

国家科学基金宣布电子和计算机工程的副教授密歇根理工大学埃琳娜·塞姆奇金娜(Elena Semouchkina)利用磁共振捕捉可见光。通过控制物体周围的光的路径,从科学上讲,使它们看起来对人眼来说是不可见的。Semouchkina教授和她的同事在杂志上报告了他们的研究应用物理通讯,美国物理学会

开创性的英国光学转型先驱

Semouchkina教授的工作依赖于转化光学方法,该方法由英国科学家John B. Pendry和Ulf Leonhardt在2006年开发并应用于研究隐形。简单的解释是,光束可以在物体周围流动,并在另一侧再次相遇,所以任何直接观察物体的人都无法看到它。Semouchkina教授解释说:“你可以直接通过物体看到光源,如果我们用介电常数和渗透率等材料参数的特定分布的外壳包围物体,就可以实现这种效果。”

隐形斗篷?

1897年作家h·g·威尔斯或《哈利·波特》作者j·k·罗琳所描述的隐形技术仍有一段路要走,因为这项研究还处于早期阶段。在宾夕法尼亚州立大学担任兼职教授的Semouchkina教授和她的团队利用硫系玻璃制成的玻璃谐振器阵列设计了一种非金属“隐形斗篷”,硫系玻璃是一种不导电的绝缘体。

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计算机模拟测试实际隐形

计算机模拟已经证实,这种实验斗篷可以使被红外波击中的物体从视野中消失。尽管这还需要在实验室条件下进行验证,但研究小组对此持乐观态度。Semouchkina教授说:“我们想把实验转移到更高频率和更小波长。”“最令人兴奋的应用将是可见光频率。”

隐形的潜在应用

这项研究的价值可能是巨大的,具有潜在的重要军事用途。长期以来,“隐身技术”的发展一直被用于使飞机在雷达上隐身,但Semouchkina教授认为,未来也有可能将人或物体隐藏起来。

“超材料”科学

用于制造Semouchkina教授的“隐形斗篷”的多谐振器设备类型被称为“超材料”。这些人造材料可以以意想不到的方式弯曲和折射光线。与我们所熟悉的自然材料的原子和分子不同,超材料具有所谓的“晶格”,可以提供所需的相对介电常数范围。这些超材料已被美国物理学会确定为十年来三大物理学发现之一。

在过去,科学界所知的材料中,没有一种材料的相对渗透性低于隐形斗篷弯曲和加速光束所需的相对渗透性。超材料的概念最初是由俄罗斯科学家维克多·韦塞拉戈提出的,并于2000年在伦敦帝国理工学院进行了首次测试。

美国国家科学基金会

超材料的研究是由美国国家科学基金会(NSF)资助的,该基金会提供了318,520美元的拨款。

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Semouchkina教授自2005年起成为美国公民,拥有俄罗斯托木斯克国立大学电气工程硕士学位和物理学和数学博士学位。她还拥有宾夕法尼亚州立大学的第二个材料博士学位。科学家们正在进行磁共振实验,以捕捉可见光,并将其弯曲到物体周围,使物体不可见。

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