美國成功開發出「隱形斗篷」的超材料

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如果你看過《哈利波特》系列,一定對裡面那件的「隱形斗篷」印象深刻,現在這個魔法世界的產物可能真的要在出現在麻瓜世界裡了。

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最近美國東北大學的研究人員透過機器算法開發出一種新型的超材料,能夠吸收物體周圍的光線,從而實現隱形。一般認為超材料是具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工複合結構或複合材料。

其實科學家很早就分析出「隱形斗篷」的原理,就是需要某種材料讓光線能夠在物體移動的情況下被吸收或不被反射,但問題是如何找到或者合成這種材料。

在材料學領域,有幾十萬種不同的材料結構可供合成,如果透過人工來篩選試驗非常耗時。東北大學的這份研究則可以透過機器算法來發現符合要求的合成材料組合。

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研究人員利用3萬個不同樣本的數據集對系統進行訓練,每個樣本都包含了超材料結構和對應的光學屬性的關係。一旦算法掌握這些關係,就能根據需求來推算新的材料結構組成。

雖然這項技術有望讓隱形斗篷成為現實,但是據研究人員介紹,這項技術將可能用來開發出能100 % 吸收光的材料,以提高太陽能電池板的效率。

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不過目前這項技術只能在實現奈米級的材料合成,還無法製造出一件可以讓人穿上的隱形斗篷,研究人員表示可能還需要10 到15 年才能做出真正的「隱形斗篷」。

其實國外也有不少研究機構在開發類似的「隱形斗篷」,早在2011年美國德克薩斯大學物理學家阿里-阿利耶夫就在350微米的碳奈米管內實現過材料的「隱形」,這項研究還入選了當年的《時代周刊》的50大最佳發明。

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去年以色列科學家也曾研發出一款「隱形斗篷」,透過一種光學晶片可讓斗篷周圍的光線發生彎曲,使物體無法被探測。

此外加拿大科學家也曾研發出一種「量子隱形偽裝材料」,同樣是透過讓物體周圍的光線彎曲,來讓物體和環境融為一體。

不過這種隱形材料雖然效果逼真,但近距離也能很容易透過肉眼看出來,也無法躲避雷達的檢測。

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來源: NORTHEASTERN