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奈米科技讓光學隱形裝置的發展更進一步

2011/02/10 | | 標籤:

Original publish date:Apr 19, 2007

編輯 chihyenorama 報導

 

科學家利用奈米技術,能夠引導光波如同流水般流過光學隱形裝置內的物體,使得光學隱形裝置發展又往前邁進一大步。

美國Purdue University的科學家Shalaev等人,根據2006年英國皇家學院物理學家發表的一篇理論論文,設計出一種如髮梳狀的裝置,並在上面佈滿了微小細針,排列成圓柱形陣列的超穎材料。細針的長度約為數奈米至數百奈米長,由中心向外呈輻射狀發散排列。超穎材料並不存在於自然界,而這篇論文中提到新設計的超穎材料是透過增加材料的非磁化特性,可以更容易將物質隱藏在可見光波段中。經過這樣的設計,將可以使得光像水流一般,流過隱形裝置物周遭,讓人們只看到物體的背景,使物體被“隱形”。

Shalaev也提出了隱形裝置的缺點,儘管這種隱形裝置能夠克服光被物體反射的現象,但目前對於仍會見到物體殘留下的陰影,尚無法有效解決。也就是說人們還是會隱約觀察到被隱形物體的存在。要如何才能夠讓隱藏物背景能夠被清楚呈現,而非僅僅將物體隱藏起來而已,正是研究工作目前所面臨的最大挑戰。

此外,這種隱形裝置也有應用上的限制,就是只能夠在單一波長下作用,還無法適用於所有的可見光波段。儘管目前的設計仍有諸多缺點,但是隱形裝置仍有其應用價值。例如在某些軍事用途上,使用雷射導引偵測某些特定波長的武器,即可因為隱形裝置的遮蔽,避免被偵測而有受攻擊的危險。科學家們相信,總有一天他們會實現製造出適用在可見光波段中的隱形裝置。

 

原始論文
Weshan Cai, Uday K. Chettiar, Alexander V. Kildishev, and Vladimir M. Shalaev. Optical cloaking with metamaterials. Nat Photonics. 2007 April; 1: 224-227.

參考來源:

 

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