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    “隱形斗篷”要走出科幻片了?中國科學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,但研究人員目前正在努力研制能夠散射和彎曲光線,從而產生隱形效果的設備。隨著技術的不斷進步與發展,這種設備可能很快就不再是科幻小說里的東西了。

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

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    截止到目前,這些設備依靠的都是超材料——一種經過特殊設計的材料,它擁有天然物質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,中國科學家們似乎找到了更適合的材料來制造這些隱形設備。

    據了解,a-MoO3具有一些獨特的性質,可以為控制能量流提供一個極好的平臺。該團隊的模擬結果表明,當圓柱形或卷起的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。

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

    近幾十年來,轉換光學一直是物理學的一個熱門話題,這要歸功于一個發現,即光在連續介質中的路徑可以跟它在經歷了坐標變換的彎曲空間中的傳播相同。

    這樣做的結果是,當光穿過一種材料時,它的行為可以被操縱,這導致了大量新型光學設備的誕生,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,以及其他光學錯覺設備。

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


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