美国移民生活:把一双筷子放入水杯,水面下的部分会稍微弯曲,但水面上、下部分在倾斜方向上还是一致的;如果把一双筷子放入“负折射率”超材料中,你会看到超材料中的筷子完全“折断”,即与空气中的筷子倾斜角度相反……这就是超材料的神奇之处。昨天,美国华裔科学家、亚利桑那大学物理系教授辛皓做客科学会堂,在上海科协大讲坛上,介绍了他和合作者在超材料领域的最新研究成果——在实验室里成功研制出有源超材?#24076;?#31361;破“隐身衣”的关键技术障碍。
 

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  所谓超材?#24076;?#26159;指拥有自然界并不存在的性能的合成材料。其中,电磁超材料能对光(电磁波)的传播进行非寻常的有效控制,通过人为设计,?#25105;?#35774;定光的折射率,包括负折射率?#22303;?#25240;射率。本世纪初以来,超材料成为材料科学的热点领域,很多研究成果使人们觉得,《哈利·波特》等小说中描写的“隐身衣”将成为现实。

  直到去年,实验室里最先进的电磁超材?#20808;源?#22312;三大缺陷:一是只?#35270;?#20110;窄频率甚至单频率,如在红光照射下,超材料制成的“隐身衣”能使光绕开其包裹的物体,但在另一个频率的蓝光照射下,物体就现出原形;二是材料损耗大,照射到超材料上的大部分光会被吸收,无法实现隐身效果;三是超材料具有复杂的三维结构,制造?#35759;?#24456;大。

  面对前两个缺陷,辛皓所在的研究小组近期发现一?#20013;路?#27861;:将电池供电的隧道二极管和微纳米制造技术融入设计,研发出一种有源负折射率材料。它既具有让光负折射的性能,又不会减少光的能量,反而在外接电源补充下使光的能量增强。“这是国际上首次在实验室制备出负折射率和增益同时存在的超材?#24076;?#22686;益能转化为带宽,让各个波段的可见光都能绕开‘隐身衣’。”辛皓说。

  “英国媒体问我:‘在你有生之年里,能否看?#20581;?#21704;利·波特?#20998;?#30340;隐身衣问世?’我给出了肯定的回答。”辛皓告诉听众,在他看来,上海科研人员在研发超材料过程中,应充分利用3D打印技术,解决目前超材料的第三个缺陷,快速制造出具有复杂三维结构的材料。


投资有风险,以上信息供参考。

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