1897年,HG威尔斯创造了一个虚构的科学家,他通

发布时间:2019-01-14

历史上书籍和电影中无数其他虚构人物已经发现或设计了隐形的方式,这一主题长期以来一直是科幻小说的主要内容,也是人类无尽迷恋的源泉。谁在我们中间从未想过可能性?但是,当然,这不是真的。

或者是吗?

虽然没有人能够穿上衣服并消失,但密歇根理工大学电气与计算机工程副教授埃琳娜·西莫奇基纳已经找到了利用磁共振捕捉可见光线并将其绕在物体周围的方法,使这些物体对人眼不可见。他的工作基于变换光学方法,由英国科学家John B. Pendry和Ulf Leonhardt于2006年开发并应用于隐身问题的解决方案。

“想象一下,你看着放在光源前面的物体,”她解释道。

“如果光线被发送到物体周围以避免散射,物体将对您的眼睛不可见,并且当物体不存在时,沿着这些弯曲的路径加速到达您的眼睛,与离开光源的直射光束无法区分。”

最简单的是,光束在物体可以赌龙虎的网站周围流动,然后在另一侧再次相遇,这样直接看物体的人就无法看到它 - 而只能看到另一侧的物体。

“你会直接通过物体看到光源,”Semouchkina说。“如果我们用一个具有介电常数和渗透率等材料参数特定分布的壳体围绕物体,就可以实现这种效果。”

她可以赌龙虎的网站和她在宾夕法尼亚州立大学的合作者,她也是一名兼职教授,设计了一种非金属“隐形斗篷”,它使用由硫属化物玻璃制成的相同玻璃共振器的同心阵列,这是一种介电材料,即不导电。

在计算机模拟中,斗篷使物体被红外波击中 - 大约一微米或百万分之一米长 - 从视野中消失。

这项工作的潜在实际应用可能是戏剧性的,例如,在军队中,例如“ 制造雷达看不见的物体 ”,她说,以及“隐藏人或网上赌龙虎的平台网址物体”的情报行动。

此外,“屏蔽物体免受电磁辐射也是非常重要的,”她补充道,“当然,游戏行业可以将它用于新型玩具中。”

包含Semouchkina的隐形斗篷的多谐振器结构属于“ 超材料 ” - 具有自然界中不存在的特性的人造材料 - 因为它们可以通过不寻常的方式折射光。特别是,微小玻璃谐振器的“辐条”加速了物体周围的光波,使其不可见。

她说,直到最近,还没有相对渗透率值介于0和1之间的材料,这是隐形斗篷弯曲和加速光束所必需的。然而,早在40多年前由俄罗斯科学家Victor Veselago预测的超材料,最初由伦敦帝国理工学院的Pendry与杜克大学的David R. Smith合作于2000年实施,现在已经成为可能,她说。

超材料使用谐振器的晶格,而不是天然材料的原子或分子,并提供宽范围的相对介电常数和磁导率,包括共振频率附近的零值和负值,她说。超材料被美国物理学会列为十年来三大物理发现之一。

“超材料最初由金属开口环谐振器和线阵列制成,限制了它们的各向同性(各个方向的均匀性)和频率范围,”Semouchkina说。“根据开环谐网上赌龙虎的平台网址振器的尺寸,它们基本上可以在微波和毫米波上工作。”

2004年,她的研究小组提议用介质谐振器代替金属谐振器。“尽管通过使用电介质来控制同伴的磁性似乎很奇怪,但我们已经证明,介质谐振器阵列可以提供负折射和超材料的其他独特属性,”她说。“低损耗介质谐振器有望将超材料应用扩展到光学范围,我们通过设计红外斗篷证明了这一机会。”

Semouchkina及其同事最近在美国物理学会出版的“ 应用物理快报 ”杂志上报道了他们的研究成果。她的合着者是宾夕法尼亚州立大学的Douglas Werner和Carlo Pantano以及在密歇根理工大学任教的George Semouchkin,并在宾夕法尼亚州立大学担任兼职职务。

美国国家可以赌龙虎的网站科学基金会正在资助她对电介质超材料及其应用的研究,奖金为318,520美元,但她计划申请额外拨款,对隐形斗篷结构进行具体研究。

Semouchkina,获得电气工程硕士学位和博士学位。来自俄罗斯托木斯克州立大学的物理和数学专业,在美国生活了13年,自2005年以来一直是美国公民。她还于2001年从宾夕法尼亚州立大学获得了第二个材料博士学位。

她和她的团队正在测试一个全电介质隐形斗篷,重新调整为在微波频率下工作,在密歇根理工大学的消声室进行实验,这是一个电能资源中心实验室的洞穴式隔间,内衬高吸水性炭灰色泡沫锥。

在那里,“喇叭”天线发射和接收波长高达几厘米的微波,即比红外线范围长10,000多倍的微波。她说,它们隐藏着直径为2到3英寸,高度为3到4英寸的金属圆柱体,外壳由毫米尺寸的陶瓷谐振器组成。

“我们希望将实验转移到更高的频率和更小的波长,”她补充说:“最激动人心的应用是在可见光的频率上。”



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