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微小天线形成辐射电磁场 新型隐身技术获成功

作者:亚博下载 发布时间:2021-03-08 17:10 点击数:

  新疆网讯 据物理学家组织网11月13日(北京时间)报道,加拿大多伦多大学电气与计算机工程系的研究人员利用电磁场原理,在实际应用中首次验证了一种稀薄、可扩展和适应于不同物体类型及大小的新型“隐身”技术的有效性。相关研究成果刊登在《物理评论X》上。

  开发这种功能性“隐身”技术的工作始于2006年左右,但早期系统庞大而笨重。举个例子,你想遮掩一辆汽车,在实践中将不得不完全采用许多层的超级材料才可将车包裹起来,以形成有效的“盾”来遮挡电磁辐射。庞大的规格和僵化的做法,使其难以真正应用。

  多伦多大学教授乔治及其博士研究生迈克尔在设计中,通过放置在物体周围的一些微小天线形成辐射电磁场,以抵消或“吸收”隐形对象所有的电磁波散射。迈克尔说:“我们采取了电气工程的方法,而更令人高兴的是它非常实用。”

  想像一个立在街头的邮筒,光线落在其上反弹到你的眼中时,你就看到了它。而当无线电波击中它并反弹到雷达探测器时,便可检测到它的存在。新系统将这个邮筒包裹在一层微小的天线辐射场里,抵消了任何可能反弹回来的波。由此,雷达将无法探测到该邮筒。

  迈克尔解释说:“这是一个与以往不同的非常简单的方法。不需要用多么厚的超级材料外壳将隐身的物体覆盖,而只是在其周围环绕一层微小天线,这样向内呈辐射状形成了一个可以抵消物体反射的场。”

  研究人员在实验中采用一些环形天线有效地让一个金属圆筒“消失”于无线电波的探测。目前的天线线圈必须手动调和以适应需要抵消的电磁频率,但它们可以被打印和变成平面状,未来既可以充当传感器,也可作为发射天线,在现实应用中可以适应不同的波长,非常像降噪耳机的技术。

  至于应用,除在军事领域外,这种隐形技术还可用于“消除”障碍物,例如,把干扰蜂窝网络基站信号的建筑物隐藏起来便于信号自由通过。此外,该系统还可以改变隐形对象的信号,使其显得更大或更小,甚至转移到太空中。(记者华凌)

  通过中和或抵消电磁波来隐形,原理有点像手枪消音器:用相同频率声波的波峰来填补所发出的声音的波谷,最终完全抵消空气振动。电磁波和可见光也都是一种波,消音器的原理同样也适用。我国80后教授陈焕阳2007年已提出了类似思路,而大家最纠结的是要制造怎样的超材料来把原理变为现实。本研究把巨大的隐身材料分解成微小天线,绕过了材料难题,提供了非常实用的方案,可能很快会从实验室走向战场,毕竟配套的自适应波长等技术多已成熟。


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