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借助3D打印科学家有望造出哈利波特的隐形斗篷

来源:e键打印   发布时间:2016-07-17 21:42:51   浏览次数:2345

借助3D打印科学家有望造出哈利波特的隐形斗篷

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哈利波特的隐形斗篷相信看过电影都知道,披着隐形斗篷周围的人都看不到。隐形能力恐怕是人类都曾意淫过,因为太容易利用它来干坏事了。千百年来,它不断地在各种神话传说、科幻故事中出现。如今,来自伦敦大学玛丽皇后学院(QMUL)的科学家们正在进行的研究,使人类在真正获得这种神奇能力的方向上又迈出了一步。


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不过,在继续介绍之前,让我们先明确一件事:这些科学家们并没有制造出不可见的3D打印部件,也不是像007在《择日而亡》中驾驶的那辆可以隐形的阿斯顿马丁,或者哈利波特的隐形斗篷等。相反,他们开发出了一种含有纳米颗粒的可3D打印复合材料,使得曲面不会被电磁波所发现。不过,眼睛仍然能够见到它。



不过且慢失望,科学家们称这一创新实际上使用了一种跟理论上的隐形斗篷相同的原理。“该设计是基于变换光学(transformation optics)的,这是跟隐形斗篷有关的一个概念。”QMUL电子工程与计算机科学学院的郝阳说,他也是本论文的合著者。


更重要的是,这一成果对于很多领域都非常有用,从微波、光学发展,到天线和其它以任何方式受电磁表面波影响的设备。这项突破性成果被发表在了《Scientific Reports》杂志上。该校的Luigi La Spada博士是论文的第一作者。


左边的是正常的“斗篷”,可以看到它对电磁波的传播形成了明显的影响;而右侧的“斗篷”则被施加了3D打印的纳米涂层,对于电磁波的传播方向毫无影响。


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说了半天,他们到底了什么?简单地说,他们在曲面上3D打印纳米复合介质,以形成特殊的涂层,该涂层分为七个不同的层。根据其位置的不同,每一层有非常特别的电性能。其结果是,电磁波无法发现曲面。虽然这些电磁波通常也会在其表面上散射(标志着它的存在),但是该对象却检测不到。“我们证明了一种很实际的可能性,即通过先进的增材制造,使用纳米复合材料来控制面波传播。也许最重要的是,我们使用的方法可以适用于其他由波方程描述的物理现象,比如声学等。” La Spada博士说。


不过,据郝阳教授透露,他们的研究也是在以前研究的基础上进行的。“先前的研究表明这种技术可以在某一频率上起作用。然而,我们可以证明它能够在更大的频率范围发挥作用,这使它对于一些工程应用程序更加有用,比如纳米天线和航天工业中。”郝阳教授称。并认为它拥有巨大的工业应用潜力。但是就我们(的隐形斗篷梦想)而言,使对象不能被一个传感器发现只是朝着正确方向迈出的第一步。


本文部分内容来源于天工社

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