美研制太赫兹隐形斗篷材料

2011年09月06日      来源：腾讯科技

　　据国外媒体报道，美国西北大学的研究人员创造了一种新型的隐身材料，这种材料能使物体在太赫兹波段下隐形。由西北大学麦考密克工程和应用科学学院机械工程助理教授孙成（Cheng Sun，音译）设计的隐身材料，通过微梯度折射率材料对光线的反射和折射进行控制，虽然这个设计不能发展成对可见光波段隐身的隐形斗篷，但是这项技术可进行对隐形斗篷部分性能的评估以及在安全性上沟通了解。

　　人类对一个物体的辨认主要是通过两个因素：即外形和颜色。要使一个物体变得不可见，那就必须能够操纵光线，使光线在物体表面上以特殊的方式运动，既不会在表面上分散，也不会被物体吸收和反射，而吸收和反射的过程主要是体现物体所具有的颜色。
　　
　　该研究小组为了操纵光线在太赫兹频率的行为，孙助理教授使用研发了一种新型的超材料，该材料主要是在原子水平上进行设计，而太赫兹频谱则位于红外线与微波之间。通过超材料的研发以及被称为电子转移微光固化的技术，研究人员设计出一种微型棱镜状的隐形结构，大小小于10毫米。而电子转移微光固化技术则是研究人员一组数据投影到液体聚合物的图像上，然后将光线由液态层转换成薄固体层。
　　
　　而每个棱镜的220层都有一个微小的孔，这个小孔比太赫兹波长要来得更小，这就意味着这些小孔能改变光的折射系数，这样就可以使得光线从棱镜上部穿透下来时，由于这些小孔的作用，而改变了光线的行为，使得处于棱镜底部的物体变得可以隐身。最后，这些被改变行为的光线，会被另一个平台所反射掉。
　　
　　根据孙助理教授认为：这个研究的目的并不是要研发出能对太赫兹波段隐身的工具，例如斗篷等，而是为了获得一个更好地设计角度去研发一种新的材料，可以跟好的操纵光线的传播。通过这个研究试验，说明了从这个研究方向发展下去，我们可以自由的设计各种材料，可以改变不同波段上光线的折射率，这样就可以在传统意义上对光线的传播路径进行人为地操纵。
　　
　　该项研究中涉及的重要试验对象，太赫兹波段在研究历史上一直被忽略，这是因为它的频率比电子高出太多。但是，科学家也发现，有许多有机物的共振频率处于太赫兹的水平上，这就意味着我们可以通过针对太赫兹水平的扫描仪对有机化合物进行检测。孙助理教授的关于太赫兹光学上的探索可以对生物医学研究产生影响，这个影响主要体现在两个方面：第一，我们可以研制针对某种癌症的快速且安全的检测方法，第二，使用太赫兹扫描仪可以加强机场的安全保障效能。
　　
　　此研究的下一步计划是向另一个方向发展，即研制太赫兹镜头。但是孙助理教授并没有立即实行这个计划，扩展材料对更长波段上的光线改变行为的能力，达到这样的能力与目前的研究还相距甚远，目前主要集中在一个特定的频率范围之内，确保材料在特定的频谱上具有稳定的工作性质。

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