“人眼对光线的相位和略微延时并不敏感,”陈红胜说,通过对理论体系进行进一步简化,“隐身器件能够使用更加易得的材料,也不需纳米级工艺雕琢,降低了隐身衣的设计和实现难度。”
在2012年,陈红胜课题组用一种自然界存在的双折射晶体研发了一套柱形隐身器件,实现让一根筷子粗细的物体隐形。2013年,课题组对隐身器件的实现方案进行了全面的评估和设计,最终选用在工业上可以大规模制备的一种玻璃作为隐身衣的材料,将隐身衣的“尺寸”扩增到直径分米量级以上,并且可以在任意极化的自然光下隐身。
截至目前,这一可见光频段的隐身器件还只能在特定的角度上取得理想的隐身效果,如六边形隐身器在正对六条棱角的角度具有较好效果,而多边隐身器仅有两个角度能够实现隐身。
陈红胜表示,这一隐身器件将有望在安全、娱乐和监控应用领域发挥作用。下一步将着力提升隐身的性能,如增加隐身角度、减轻装置的重量等。
离应用很远,但“哈里·波特”式的隐身衣有望成真
陈红胜说,由于隐身衣的研究存在几个主要的技术瓶颈,如材料参数苛刻、不够轻便等,因此目前隐身衣的研究主要还处于实验验证及测试阶段,离应用还有很长的距离。
据介绍,目前隐身器件实验研究方面进展主要可以归为两类:一类是地毯式隐身器件,物体躲在地毯式隐身器件下面,对于上面的观察者来说,看到的效果就像平整的地面一样,由此可以使物体得到隐身,这一类地毯式隐身器件要求物体不能脱离地面,主要是基于光线的反射,参数上相对容易实现一些。通过国内外科学家的努力,目前地毯式隐身器件已经从微波段做到了光频段,并且隐身的尺度也从几个波长的大小到达几千个波长的大小。