超薄隐身衣能让三维物体遁形
- 发布时间：2015-09-19 01:30:30 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京9月18日电 （记者常丽君）从《星际迷航》到《哈里·波特》，隐身衣一直是科幻小说中的重要道具。最近，美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校合作，设计出一种超薄的皮肤式斗篷，能按照物体形状包覆它，使其从可见光中消失。虽然目前这种斗篷还很小，理论上也能扩大用于大型物体。
据物理学家组织网17日报道，新的皮肤式斗篷，也可称为隐身衣，其表面是一种工程超材料，由一片片像砖块似的金纳米天线构成，厚度仅80纳米，能包住一个几个细胞大小的三维物体，形成任意凹凸的形状。它能改变光波反射路线，使物体对于光的探测变得“不可见”。
“这是第一次能让任意形状的三维物体在可见光中藏匿。”论文通讯作者、伯克利实验室材料科学分部主管张翔说，“目前，我们的超薄斗篷看起来就像一件外衣，设计和应用都很容易，还有可能升级来隐藏大型物体。”
此前，张翔团队曾开发出基于超材料的光学毯式斗篷，但比较笨重而且很难升级，覆盖区和周围背景之间有明显相位差异，虽然它所隐藏的东西探测不到，但用相敏探测器能探测到斗篷的存在。
论文共同第一作者、张翔研究团队成员倪兴杰（音译）说，“随着超表面研究的发展，我们能通过亚波长结构直接控制衍射波的相态，亚波长结构能局部改变材料在纳米尺度的电磁反应，对光有极大的约束作用”。
在新研究中，金纳米天线皮肤斗篷能伏贴地覆盖一个任意形状的、约占1300平方微米面积的三维物体。当用红光照射时，从斗篷表面反射的光就像从平面镜上反射一样，即使用相敏探测仪，也无法探测到其下面的物体。开关纳米天线极性，还能将斗篷的隐形功能“打开”或“关闭”。
操纵光与超材料之间相互作用的能力为隐形技术提供了美好的前景，如高分辨率光学显微镜、超快光学计算机等。此外，微小的隐形皮肤可以隐藏微电子电路布局，在安全加密方面很有价值，在宏观领域的三维显示器方面也很有用。
相关论文发表在最近出版的《科学》杂志上。
总编辑圈点
光是神奇的存在，可以直射、折射、反射，不可想象没有人类可见光线的世界会如何阴郁。但有时候，光也会暴露秘密，哪怕非常微弱，也会让物体现于无形。超薄隐身衣的真正实现，似乎可以化解尴尬，继续保守不想为人知的领地……这给我们以无限的遐想，虽然距离真正覆盖较大物体还很远，应用领域还很高大上，但这并不妨碍我期待用隐身衣跟孩子玩藏猫猫那天尽快到来。
