“隱形斗篷”要走出科幻片了？中國科學(xué)家找到昂貴超材料的替代品

隱形斗篷的想法聽起來可能更像是魔法而非科學(xué)，但研究人員目前正在努力研制能夠散射和彎曲光線，從而產(chǎn)生隱形效果的設(shè)備。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，這種設(shè)備可能很快就不再是科幻小說里的東西了。

近期，中國科學(xué)家在學(xué)術(shù)出版社德格魯伊特（Walter de Gruyter）旗下的《納米光子學(xué)》（Nanophotonics）雜志上發(fā)表了一項新研究，建議使用三氧化鉬材料（a-MoO3）來取代新興的新型光學(xué)器件技術(shù)中昂貴且難以生產(chǎn)的超材料。

截止到目前，這些設(shè)備依靠的都是超材料——一種經(jīng)過特殊設(shè)計的材料，它擁有天然物質(zhì)或該材料的單個顆粒中所沒有的新特性。不過，在上述研究中，中國科學(xué)家們似乎找到了更適合的材料來制造這些隱形設(shè)備。

據(jù)了解，a-MoO3具有一些獨(dú)特的性質(zhì)，可以為控制能量流提供一個極好的平臺。該團(tuán)隊的模擬結(jié)果表明，當(dāng)圓柱形或卷起的a-MoO3材料取代超材料時，簡化的隱身集中器可以獲得電磁隱形和能量集中的效果，這將是一個近乎完美的隱形裝置所展示的效果。

因此，上述研究表明，雙曲材料如a-MoO3和五氧化二釩（V2O5）可以作為轉(zhuǎn)化光學(xué)的新基礎(chǔ)、為隱形聚光器以外的光子設(shè)備提供了可能性，包括改進(jìn)的紅外成像和檢測系統(tǒng)。

近幾十年來，轉(zhuǎn)換光學(xué)一直是物理學(xué)的一個熱門話題，這要?dú)w功于一個發(fā)現(xiàn)，即光在連續(xù)介質(zhì)中的路徑可以跟它在經(jīng)歷了坐標(biāo)變換的彎曲空間中的傳播相同。

這樣做的結(jié)果是，當(dāng)光穿過一種材料時，它的行為可以被操縱，這導(dǎo)致了大量新型光學(xué)設(shè)備的誕生，比如隱形斗篷——一種可以覆蓋物體并彎曲物體周圍光線使其幾乎消失的偽裝材料，以及其他光學(xué)錯覺設(shè)備。

該研究論文首席作者、廈門大學(xué)特聘教授陳煥陽表示，“這是2D材料首次被用于轉(zhuǎn)換光學(xué)器件。通常，我們需要超材料，但這要簡單得多?！彼赋?，這項研究結(jié)果的第一個應(yīng)用可能是一個能改進(jìn)此類設(shè)備的大尺寸能量集中器。

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