科學家研發將人造材料完全隱形

“隱形”過去只有在科幻小說見到,像是《哈利波特》的隱形斗篷,如今羅斯托克大學的科學家與維也納科技大學的合作,開發一種新工藝,可以依照需求,使人造材料透明,甚至完全看不見,並發表在著名的《科學進展》雜誌。

科學家研發將人造材料完全隱形

隱形用在間諜和軍事的用途廣泛,但還有更多的應用,並因為這樣巨大的實用性,科學家和工程師一直在積極研究,並取得相當大的進步,使用三氧化鉬、超材料、超屏幕、介電常數來製作隱形斗篷,而這一切都是為以正確的方式操縱光,還可以顯著增強感測器、電信、加密和許多其他技術。

羅斯托克大學的一組科學家成功地開發一種全新的方法來設計人造材料,並可通過精準調整發射光通訊,而不會有任何失真,並與維也納科技大學的合作夥伴密切合作,能在千米長的光纖網絡中,重建和觀察光訊號與新開發活性材料的微觀相互作用。

羅斯托克大學物理研究所教授 Alexander Szameit 表示,當光在不均勻的介質中傳播就會發生散射,這種效應迅速將緊湊的定向光束轉變為漫射光,就像夏天的雲和秋天的霧,其中材料的微觀密度分佈決定散射的細節,而誘導透明的基本思想則是利用鮮為人知的光學特性為光束掃清路徑。

第二個屬性是在光子學領域,以神秘的“非厄米特”為名,描述能量的流動,或者描述光的放大和衰減,尤其是吸收光束衰減,似乎對改善訊號傳輸的任務,產生極大的反作用,儘管如此,“非厄米特”效應已成為現代光學的一個關鍵重點。

該論文第一作者、博士生 Andrea Steinfurth 表示,對於光束可在微觀水平上選擇性地放大或衰減光束的特定部分,以抵消任何退化的部分,為了留在星雲的圖片中,光散射特性可以被完全抑制,因此正在積極修改一種材料,使其能夠以最佳方式傳輸特定的光訊號。

誘導透明度只是這些發現帶來的迷人可能性之一,如果一個物體真的要消失,僅僅防止散射不夠,相反是光波必須完全不受干擾地出現在後面,然而即使在太空的真空中,僅能確保任何訊號都不可避免地改變其形狀。

這項工作中提出的發現,代表非厄米光子學基礎研究的突破,並為敏感光學系統的主動微調提供新方法,例如用在醫療用途的感測器,或是其他潛在應用,包括光學加密和安全數據傳輸,以及具有定制特性的多功能人造材料的合成◆

(據互聯網)

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