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在可见光、微波和红外光谱中几乎无法检测到超材料嵌合体

本站发布时间:2024-02-18 16:25:46

中国一个由光电和材料工程师组成的多机构团队开发了一种在可见光、微波和红外光谱中几乎看不见的超材料。在他们发表在《美国国家科学院院刊》上的论文中,该小组描述了他们对这种材料的灵感、制作方法以及测试时的性能

研究人员指出,大多数为提供一定程度的隐形性而开发的超材料都是为了一个目的而设计的——这使得人们很难用肉眼或夜视镜看到隐藏的物体。相反,他们开始创造一种可以提供多种隐形性的单一超材料。为此,他们向大自然寻求灵感

研究小组指出,变色龙善于隐藏在可见光中。通过融入背景,它变得很难看到。他们还指出,玻璃蛙由于透明,很难被发现。胡须龙已经进化成具有热敏能力的捕食者

先前的研究表明,超材料可以通过具有凹槽或凸起的表面提供不可见性,这些凹槽或凸起设计用于以所需方式反射电磁波。在这项新的研究中,研究人员操纵他们的材料,以模仿变色龙、玻璃蛙和胡须龙的方式反射可见光、微波和红外光谱。他们称这一结果为超材料嵌合体,指的是他们试图模仿的三种动物的神话融合

他们使用了五个步骤来对材料进行分层,每个步骤都有自己的不可见性特征和属性。例如,一层反射微波,另一层具有赋予透明错觉的电路,而另一层则使用一种机制来改变超材料的颜色以进行冷却,从而隐藏热量排放

测试表明,这种材料效果相当好,可能被证明可用于从野生动物研究到军事应用的广泛应用

More information:Zhao-Hua Xu et al, Chimera metasurface for multiterrain invisibility, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2309096120

Journal information:Proceedings of the National Academy of Sciences

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