光譜隱形裝置顛覆傳統認知的隱形模式

光譜隱形裝置顛覆傳統認知的隱形模式

《哈利波特》等科幻電影中多次出現“隱形衣”,多年以來,這一直是富有神秘色彩的虛幻概念,但事實上科學家已距離現實更進一步了!目前,科學家研製完全隱形效果的隱形裝置距離現實越來越近,加拿大科學家最新研製一種設備,能夠在白天自然光條件下將物體處於完全隱形,而不僅僅是在實驗室條件。負責該研究項目的約瑟•阿扎娜(Jose Azana)教授稱,我們的工作代表了隱形裝置研究領域的一個重大技術突破!這種裝置稱為光譜隱形裝置,可使物體首次“完全隱形”,甚至在自然光線環境隱形3D結構物體。這項研究的完整報告內容已發表在《光學設計》雜誌。

光譜隱形裝置的隱私原理

這種光譜隱形裝置是通過選擇將光譜某些顏色的能量轉移至其它顏色,通過匹配遮蓋物體反射所需要的顏色,主要通過轉換顏色光線的波長,最終該隱形裝置使目標物體“消失不見”。

當光線穿過物體時,某些色彩的能量可以被光纖層轉移,最終進入觀察者視線的光波實際上與另一側相同,致使物體在白天光線下“隱形”。

“光譜隱形裝置”與眾不同,它通過消除光波穿過物體時留下的痕跡,從而使物體達到隱形效果。

光譜隱形裝置的缺陷

當前研究人員使用超材料(metamaterials),它能部分彎曲物體周圍的光線,從而使物體隱藏起來。但是超材料很難應對不同頻率的光線,例如:不同顏色的光線。同時,超材料還扭曲了光波,因此超材料的隱形效果並不自然。目前,加拿大國家科學研究所的研究人員正在試圖克服這些困難。

研究人員展示的這種光譜隱身技術,只適用於物體在一個空間方向上接受光線照射的情況。Azaa 表示,這一概念有可能經過拓展,達到讓物體在任何方向的光線照射下都能實現隱身。

“光譜隱形裝置”克服了傳統隱身衣的劣勢

傳統的隱形方案依賴於改變被隱藏物體周圍照明的傳播路徑。大多數隱形衣的解決方案都涉及到改變光線路徑,因此光波在物體周圍傳播,而不是穿過物體。之前有一種叫做“暫時隱形”的技術方案,它改變了光線傳播速度,從而在一定時間長度內,光束穿過物體使其暫時隱藏起來。但這種方法需要耗費大量時間,也很容易探測到失真。這種光波時間特性的改變,對於觀察者來說,就像某個東西看上去不像它應該呈現的樣子。

而“光譜隱形裝置”設計方案有效地解決了這些問題,光波可以穿過目標物體,而不是環繞在目標物體周圍,同時,能夠有效避免光波和目標物體之間的交互反應。


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