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超材料：隱形斗篷將成現實

2017-09-14 11:01:13 作者：本網整理來源：《新發現》分享至：

光線是怎么“隱形”的。

一個多世紀以來，科學家一直滿懷熱情地探索如何用材料來操控波。而超材料的出現令他們離目標越來越近。超材料本身并不具備超常屬性，它們由已知的材料構成，如銅、銀、金、鋼、混凝土……但刻上了巧妙的紋路后，它們能夠捕捉波，并使其沿著原本不可能的路徑傳播。

首先讓我們復習一下什么是波。波的定義簡單且復雜，它是在給定“空間”傳播的“擾動”。人們最熟悉的波就是往湖里扔石子時泛起的漣漪。波的來源多種多樣，聲波和光波有相同點，但也有不同點。超材料可以改變任何形式的波的傳播路徑，令其朝著我們想要的方向彎曲，甚至令其反射回去，就像鏡子一樣！

超材料的超凡應用之一，就是令哈利·波特的“隱形斗篷”成為現實。這一想法來自于英國科學家約翰·潘德瑞。2006年，該科學家指出，扭曲物體周圍的光線或許可以讓物體隱形：因為如果光線不能找到物體，我們就無法看見它。不過，這說起來簡單，做起來難。截至目前，科學家在實驗室內取得的最大成果，是美國伯克利大學的一個研究小組在2015年制作的一片“金羊毛”。這是一片薄膜，它可令一件微小物體的3處40微米隆起消失不見：在紅外線（與可見光性質相同的波）照射下，該物體的表現似乎變平了……

然而，為迫使波沿著新路徑傳播而所需鐫刻的紋路規模直接取決于波長。波長指兩個波峰或兩個波谷之間的距離。可見波的波長在400至700納米之間，因此，能夠散射可見波的紋路必須極其微小，小到連人類最精密的機器都無能為力的地步！

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責任編輯：殷鵬飛

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