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物理学家在扩散媒体中为可见光构建隐形斗篷

发布时间:2018-05-17

来自卡尔斯鲁厄理工学院的物理学家开发了一种简单的方法,用于构建和测试散射光散射介质的隐形斗篷。 /

真正的隐身斗篷相当复杂,只能在某些情况下使用。物理定律防止光学隐形斗篷使空气中的物体对任何方向,颜色和极化都不可见。但是,如果介质发生变化,隐藏对象变得更容易。 KIT物理学家现在已经用相对简单的方法成功地制造出了测试用于散射光散射介质(如雾或牛奶)的理想隐形斗篷。他们的研究成果发表在着名的科学杂志上。

在漫射介质中,光线不再线性传播,而是由介质中的粒子永久分散。例如,雾,云,或磨砂玻璃窗格,让光线进入,但隐藏光源。这项研究的第一作者Robert Schittny说:“这种光散射介质的特性可以用来隐藏物体。 “新的隐形斗篷结构相当简单。”

在实验中,Schittny使用了一个延伸的光源照亮背面几厘米宽的树脂玻璃罐。坦克充满了白色,浑浊的液体。里面的物体将可见的阴影投射到罐壁上。简单的金属圆柱体或直径几厘米的球体被用作测试对象。为了隐藏它们,他们首先用白色分散涂料涂布,使得光线以漫射方式反射。为了将光线传递到物体周围,研究人员应用了由透明硅材料PDMS制成的薄壳,其中加入了一定浓度的光散射三聚氰胺微粒。硅/三聚氰胺外壳比在环境中产生更快的扩散,并因此将光传递到物体周围。因此,他们不再投下阴影。 “阴影的消失表明成功掩饰。”

Martin Wegener指出:“理想的光学隐形斗篷在空气中有一个缺点。他在KIT应用物理研究所和KIT纳米技术研究所进行研究。 “他们违反爱因斯坦的相对论,规定了光速的上限。 “然而,在光散射多次的漫反射介质中,光的有效速度会降低。在这里,理想的隐形斗篷可以实现。“

由Wegener和Schittny进行的研究由DFG功能纳米结构中心(CFN)提供资金,并且代表纯粹的基础研究来展示原理。 “我们将不得不等待很长时间才能得到真正的应用,但借助所发现的原理,可能会生产用于浴室的磨砂玻璃板,以便使用集成金属条或传感器防止盗窃。这些传感器或棒将从内部和外部不可见,“Schittny解释说。

出版物:Robert Schittny等人,“漫反射光散射介质中的隐形隐藏”,科学,2014; DOI:10.1126 / science.1254524

来源:卡尔斯鲁厄理工学院

图片:R. Schittny / KIT

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