借助3D打印科學(xué)家有望造出哈利波特的隱形斗篷

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哈利波特的隱形斗篷相信看過電影都知道，披著隱形斗篷周圍的人都看不到。隱形能力恐怕是人類都曾意淫過，因?yàn)樘菀桌盟鼇砀蓧氖铝?。千百年來，它不斷地在各種神話傳說、科幻故事中出現(xiàn)。如今，來自倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院（QMUL）的科學(xué)家們正在進(jìn)行的研究，使人類在真正獲得這種神奇能力的方向上又邁出了一步。

不過，在繼續(xù)介紹之前，讓我們先明確一件事：這些科學(xué)家們并沒有制造出不可見的3D打印部件，也不是像007在《擇日而亡》中駕駛的那輛可以隱形的阿斯頓馬丁，或者哈利波特的隱形斗篷等。相反，他們開發(fā)出了一種含有納米顆粒的可3D打印復(fù)合材料，使得曲面不會(huì)被電磁波所發(fā)現(xiàn)。不過，眼睛仍然能夠見到它。

不過且慢失望，科學(xué)家們稱這一創(chuàng)新實(shí)際上使用了一種跟理論上的隱形斗篷相同的原理?！霸撛O(shè)計(jì)是基于變換光學(xué)（transformation optics）的，這是跟隱形斗篷有關(guān)的一個(gè)概念?！盦MUL電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的郝陽說，他也是本論文的合著者。

更重要的是，這一成果對(duì)于很多領(lǐng)域都非常有用，從微波、光學(xué)發(fā)展，到天線和其它以任何方式受電磁表面波影響的設(shè)備。這項(xiàng)突破性成果被發(fā)表在了《Scientific Reports》雜志上。該校的Luigi La Spada博士是論文的第一作者。

左邊的是正常的“斗篷”，可以看到它對(duì)電磁波的傳播形成了明顯的影響；而右側(cè)的“斗篷”則被施加了3D打印的納米涂層，對(duì)于電磁波的傳播方向毫無影響。

說了半天，他們到底了什么？簡(jiǎn)單地說，他們?cè)谇嫔?D打印納米復(fù)合介質(zhì)，以形成特殊的涂層，該涂層分為七個(gè)不同的層。根據(jù)其位置的不同，每一層有非常特別的電性能。其結(jié)果是，電磁波無法發(fā)現(xiàn)曲面。雖然這些電磁波通常也會(huì)在其表面上散射（標(biāo)志著它的存在），但是該對(duì)象卻檢測(cè)不到。“我們證明了一種很實(shí)際的可能性，即通過先進(jìn)的增材制造，使用納米復(fù)合材料來控制面波傳播。也許最重要的是，我們使用的方法可以適用于其他由波方程描述的物理現(xiàn)象，比如聲學(xué)等。” La Spada博士說。

不過，據(jù)郝陽教授透露，他們的研究也是在以前研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?！跋惹暗难芯勘砻鬟@種技術(shù)可以在某一頻率上起作用。然而，我們可以證明它能夠在更大的頻率范圍發(fā)揮作用，這使它對(duì)于一些工程應(yīng)用程序更加有用，比如納米天線和航天工業(yè)中?！焙玛柦淌诜Q。并認(rèn)為它擁有巨大的工業(yè)應(yīng)用潛力。但是就我們（的隱形斗篷夢(mèng)想）而言，使對(duì)象不能被一個(gè)傳感器發(fā)現(xiàn)只是朝著正確方向邁出的第一步。

本文部分內(nèi)容來源于天工社

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