隱形斗篷夢想可望成真

幾年前，已經(jīng)有許多的研究結(jié)果證實(shí)能夠從金屬材料中建構(gòu)出隱形斗篷──透過金屬與絕緣體的組成，可讓訊號在物體之間進(jìn)行傳輸。然而，盡管其后仍持續(xù)投入開發(fā)，但卻仍無法使這項研究走出實(shí)驗(yàn)室。如今，加拿大多倫多大學(xué)(University of Toronto)展示了一種采用與降噪頭戴式耳機(jī)相同原理的新開發(fā)途徑，可望使隱形斗篷實(shí)現(xiàn)商用化。

「我們也曾試著用超穎材料來打造隱形斗篷，但較大的問題是這種材料必須要夠厚才行，」多倫多大學(xué)教授George Eleftheriades表示，「所以，當(dāng)你想掩飾掉一個大型物體時，隱形斗篷就會變得非常巨大且十分笨重── 即使超穎材料是一個可讓物體傳輸?shù)睦硐敫拍?，但并不?shí)用?！?/p>

多倫多大學(xué)教授George Eleftheriades(左)與博士候選人Michael Selvanayagam展示開發(fā)隱形斗篷的新方法。（來源：University of Toronto）

因此，Eleftheriades決定不再采用超穎材料，他在待隱形的物體周圍裝上微型天線，并調(diào)整至可讓物體發(fā)生隱藏或偽裝的同一頻段。天線接著會發(fā)出一種訊號來抵銷反射訊號，從而有效地偽裝該物體。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員們能以12磁偶極回路的天線陣列有效地隱形金屬圓柱。透過改變控制電流施加于每一陣列元素的重量，金屬圓柱就能以向前或向后的方向有效地隱形。此外，透過調(diào)整各種配置的重量，他們還能夠展現(xiàn)物體如何偽裝成各種不同的尺寸大小或出現(xiàn)在不同的位置，這是過去采用超穎材料從未被證實(shí)的新發(fā)現(xiàn)。

「透過天線，你不必在物體周圍改變傳輸無線電波──天線可自動偵測輸入訊號并反饋一個可用于抵消的訊號，這有點(diǎn)像是降噪耳機(jī)的原理，」Eleftheriades解釋，「這是一種能夠付諸實(shí)際應(yīng)用的方式，對于電子工程師而言，也是一個完美的途徑，因?yàn)槲覀兡軌蛘想娮优c控制，使其得以讓物體隱形，我們能改變其散射截面，使其得以看起來更小或類似不同材質(zhì)，或甚至改變其所在位置等──這些都可透過調(diào)整微型天線而實(shí)現(xiàn)?！?/p>

該研究小組還包括博士候選人Michael Selvanayagam，他們聲稱這種基于天線的隱形斗篷解決方案，由于采用的平面環(huán)形天線可印刷在像皮膚一樣薄的物體上，因而能讓物體看起來可擴(kuò)展到相當(dāng)大，也可以做得很薄。

未來，研究人員們打算進(jìn)一步試驗(yàn)采用天線陣列偵測輸入訊號的自適應(yīng)電子元件，然后再相應(yīng)地調(diào)整其重量。這種自適應(yīng)的方法也可以根據(jù)用戶或系統(tǒng)的需要而即時改變物體外形。

除了隱藏和偽裝軍事載具與偵測飛機(jī)以外，研究人員們希望該系統(tǒng)也能應(yīng)用在民用領(lǐng)域，如透過隱藏讓訊號更自由地傳送，從而減少因蜂巢式基地臺產(chǎn)生的干擾。從理論上來看，在奈米天線技術(shù)日趨完善后，這種方法應(yīng)該也適用于可見光波段。

編譯：Susan Hong

(參考原文：Invisibility Cloak Comes to Life，by R. Colin Johnson)