出路:隐形的理论蓝图

据杜克大学普拉特工程学院和帝国理工学院的研究人员称，隐形斗篷和星际飞船隐形装置可能不仅仅属于哈利波特和星际迷航的世界。他们提出，利用一种新的设计理论，研发出了一种具有多种用途的隐形斗篷，比如隐藏炼油厂、电力或其他传输塔，或制造设施，从而一览美景。研究人员说，它还可以清除电磁通道，以改善无线通信。

像这样的斗篷可以很好地隐藏一个物体，以至于观察者完全意识不到它的存在。研究人员的隐形斗篷可以用被称为超材料的人造复合材料来实现。

“这种斗篷就像你在太空中打开了一个洞，”奥古斯丁学者、杜克大学普拉特学院(Duke 's Pratt School)电子和计算机工程教授大卫·r·史密斯(David R. Smith)说。“所有的光或其他电磁波都在该区域周围扫过，在超材料的引导下从另一侧出现，就好像它们穿过了一个空荡荡的空间。”

他们说，电磁波将围绕隐藏在超材料斗篷内的物体流动，就像河流中的水在光滑的岩石周围流动一样，几乎不受干扰。史密斯和他的同事在2000年首次证明，超材料可以以非常精确的方式与光或其他电磁波相互作用。这种斗篷还没有真正制造出来，但研究人员声称已经开始生产具有合适性能的超材料。

电子与计算机工程助理研究员大卫·史瑞格(David Schurig)说:“要让物体隐形，可能有几个目标。”“其中一个目标是让电磁场基本上穿过一个潜在的障碍物。例如，你可能希望在炼油厂上盖上一件斗篷，因为它挡住了你看海湾的视线。”

研究人员说，通过消除障碍物的影响，隐形还可以改善无线通信。他们说，根据同样的原理，声学斗篷可以作为一个保护盾，防止振动、声音或地震波的渗透。

研究人员认为，在这种设计方法的多种用途中，隐形只是第一种。有了微调的超材料，频率从可见光到电能的电磁辐射几乎可以被任意重定向，用于任何应用。例如，超材料的发展可以聚焦光线，通过优化其形状来提供更完美的透镜。

研究人员在文章中说:“为了利用电磁，工程师们使用材料来控制和引导磁场:相机中的玻璃镜头，屏蔽敏感设备的金属笼，各种形式的‘黑体’来防止不必要的反射。”

他们说，设计理论提供了精确的数学函数，描述了具有结构细节的超材料，允许其以所需的方式与电磁辐射相互作用，以指导具有这些精确特征的超材料的制造。

史密斯说，理论很简单。“没有什么是50年前甚至100年前做不到的，”他说。“然而，天然材料只显示了有限的可能的电磁特性。这个理论现在才变得有意义，因为我们可以制造出具有我们正在寻找的特性的超材料。”

该团队的下一个主要目标是通过实验验证微波频率下的电磁波不可见性。科学家们说，这种斗篷将在无线通信和其他应用中发挥作用。

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《被丽莎任务，控制工程特约编辑

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