原標(biāo)題：蘭大科學(xué)家成功研制有源隱形衣
可將目標(biāo)偽裝成另一物體，并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可控
大西北網(wǎng)11月20日訊 據(jù)蘭州晨報(bào)報(bào)道，假設(shè)你在地下使用一種設(shè)備，就可以隱藏一個(gè)秘密燃料庫或埋藏的寶藏，使得從地表掃描看來是其他的物體；同樣，一輛沒有涂任何隱形材料的裝甲車從監(jiān)控?cái)z像頭前經(jīng)過，監(jiān)控室里卻什么也看不到……這些普通人看來是幻覺的場(chǎng)景，在蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院梅中磊副教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組眼中有可能會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。日前，該研究小組的一項(xiàng)研究成果——基于拉普拉斯方程有源隱形原理研制出的有源隱形衣榮登全球物理學(xué)領(lǐng)域最權(quán)威的雜志——《物理評(píng)論快報(bào)》。
電磁隱形是近年來科技界的研究熱點(diǎn)之一。梅中磊副教授所帶領(lǐng)的研究小組從2008年開始就對(duì)人工電磁材料、電磁隱形衣、變換光學(xué)理論等進(jìn)行了跟蹤，并在諸多國際知名刊物發(fā)表了一系列文章，而在直流隱形方面取得的一系列成果，更是受到國際上的廣泛關(guān)注。該小組基于電磁場(chǎng)疊加原理和唯一性原理研制出的隱形衣，采用有源方法對(duì)直流情況下的隱形、偽裝等，基于電路方式進(jìn)行了首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。相對(duì)于其他隱形方式，該方法非常簡(jiǎn)單、靈活，且在線可控，同時(shí)不需要復(fù)雜的人工電磁材料等。它的成功進(jìn)一步豐富了隱形理論，是今后設(shè)計(jì)更靈活的隱形設(shè)備的基礎(chǔ)。
梅中磊說，這款隱形衣——一個(gè)由電阻相連構(gòu)成同心圓、蜘蛛網(wǎng)格狀的電阻網(wǎng)絡(luò)電路板，半徑大約在25厘米；中心部位代表被隱形或者偽裝的區(qū)域(比如蘋果)，周圍連接36根小辮子一樣的受控信號(hào)源。不同于之前針對(duì)隱形設(shè)備所需材料的實(shí)驗(yàn)研究，這一設(shè)備能使得幻覺效果動(dòng)態(tài)可控，因此被隱形的目標(biāo)可以被偽裝成一種形式(如一個(gè)香蕉)，或者是另外一種形式(如一個(gè)桔子)。與之前的隱形技術(shù)不同，這種隱形衣的隱形原理不是反射或吸收波，而是通過部署在物體周圍的有源設(shè)備改變波的傳播路線，使之發(fā)生彎曲，以達(dá)到繞射傳播的目的。另外，還可以通過對(duì)有源設(shè)備的調(diào)整實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)可控?？蓮V泛應(yīng)用于國防軍事、生物電阻抗成像、地球資源勘探、地下/水下考察、目標(biāo)隱藏與偽裝等領(lǐng)域。
“人之所以能夠看到物體，是由于來自物體的光線進(jìn)入人眼；探測(cè)儀器之所以能發(fā)現(xiàn)物體，是因?yàn)槲矬w阻擋了電磁波通過。在隱形領(lǐng)域，有很多頻段，如微波、紅外線、可見光等。而有源隱形衣則實(shí)現(xiàn)了直流電領(lǐng)域的偽裝，這個(gè)過程就像小溪里的流水，經(jīng)過石頭時(shí)，會(huì)繞過石頭再合攏向前，如同沒有遇到石頭一樣。這使得儀器顯示物體不存在了，也就實(shí)現(xiàn)了‘隱形’。”梅中磊說。
需要指出的是，研究人員給出的有源動(dòng)態(tài)變形，并不能通過肉眼來直接觀察。研究小組的設(shè)備能夠在直流電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)偽裝，而不是在光學(xué)頻段上。這意味著一個(gè)目標(biāo)只能針對(duì)那些特定的設(shè)備實(shí)現(xiàn)偽裝，如通過探測(cè)目標(biāo)對(duì)環(huán)境電導(dǎo)率的影響來推斷物體形狀的探測(cè)設(shè)備。
目前，研究人員能夠改變中央?yún)^(qū)域的外觀，使它看似隱形的，像一個(gè)完美導(dǎo)電性的金屬板或者像一個(gè)零導(dǎo)電性的空洞。盡管這看起來比較粗糙，但它提供了這一想法的原理性證明，使人們能夠主動(dòng)控制偽裝效果，將目標(biāo)從一種形態(tài)改變?yōu)榱硪环N。而且，所有的這些僅僅要求對(duì)普通電子元器件進(jìn)行焊接，這意味著將隱形設(shè)備設(shè)計(jì)得更大或更小會(huì)相當(dāng)容易。
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