工程师带你看隐形斗篷升级版!

2015-7-22 11:05| 发布者: 高华华| 查看: 1459| 评论: 0|来自: 研发埠

摘要: 研发工程师现已降低了“隐形斗篷”的损耗和外形尺寸。按照研发团队的说法,这种隐形设备有多种用途,包括聚集太阳能和提高光学通信信号速度等。
(译者:范韬)

       研发工程师现已降低了“隐形斗篷”的损耗和外形尺寸。按照研发团队的说法,这种隐形设备有多种用途,包括聚集太阳能和提高光学通信信号速度等。

       先前的“隐形斗篷”有一个严重问题,那就是他们的反射效率较低;低反射效率影响了“隐形斗篷”的光线反射性能。Boubacar Kanté是加州大学圣地亚哥分校的电气与计算机工程教授,他表示:“想象一下,“隐形斗篷”的反光明显低于周围隐蔽物体,形成了一个很明显的提示。这就是低反射效率‘隐形斗篷’会导致的后果。我们研究出了一种‘(几乎)无反射损耗’的‘隐形斗篷’。我们的‘隐形斗篷’反射光线的亮度接近于其周围物体反射光线亮度。”

       很多“隐形斗篷”采用金属颗粒制造,而金属颗粒是吸光材料,这正是导致他们的反射效率低下的原因。加州大学圣地亚哥分校没有使用金属颗粒来制造“隐形斗篷”,而是使用了非导电电介质材料,该材料吸光率很低。制造新型“隐形斗篷”的材料包括一种专利陶瓷和特氟隆,研发团队利用这些材料来改变光线反射的方式。不同尺寸的柱形陶瓷颗粒被附着在特氟隆薄膜上,研究人员利用电磁模拟软件来设计这件新型“隐形斗篷”。

       电气工程博士生Li-Yi Hsu介绍道:“通过控制每个电介质的高度,我们就能控制‘隐形斗篷’每个反光点反射的光线。我们用电脑模拟了我们研制的‘隐形斗篷’在现实中的表现。我们展示了一块使用柱状电介质颗粒制造的薄斗篷,该斗篷能显著降低物体的阴影。”


       Boubacar Kanté领导的研发团队还着手解决了旧型号“隐形斗篷”的另一重大缺陷——“笨重”。Li-Yi Hsu解释说:“先前的‘隐形斗篷’需要采用多层材料来隐藏一个物体,结果就是‘隐形斗篷’被制造得很厚,厚度尺寸比覆盖物体的尺寸还大一些。”

       工程师们制造了一块“隐形地毯”来测试他们的设计,“隐形地毯”能盖在一个放置在平面的物体上。Boubacar Kanté说道:“这块‘隐形地毯’基本能骗过观察者,让他们相信摆放物体的地方是一个平面。”

来源:加州大学圣地亚哥分校

       “隐形地毯”通过复制平面的反射光线来到达上述效果。按照研究人员的说法:“任何物体反射的光线与一个平面反射的光线完全不同,当‘隐形斗篷’覆盖了某个物体,不同反光点反射的光线被同步了,有效地抵消了物体外形导致的光线变形。”

       Boubacar Kanté说道:“‘隐形斗篷’初看起来像魔术,其基本概念却已被大众所熟知。这要求我们采用一种灵活的方式来掌控我们的认知。现在,我们还做不到将物体完全隐形,但得益于最近研制隐形装置取得的进步,在不久的将来,人们能将物体完全隐形。”

       Boubacar Kanté领导的研发团队最近在《Progress In Electromagnetics Research》发表了一篇论文。想要了解更多信息,请访问加州大学圣地亚哥分校的网站。

       原文链接:http://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/10399/Engineers-Create-Teflon-based-Invisibility-Device.aspx

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