宾夕法尼亚州立大学的电气工程师表示,研发隐形斗篷将是一件非常棒的事情,但有时简单地让一个物体看起来像别的东西也能达到目的。
“之前使用单个元表面层粘附的尝试仅限于非常小的对象,”彭纳州电气工程博士江泽民说,Zhi Hao江泽民说。“此外,粘附的行为将防止封闭的天线或传感器与外界沟通。”
Jiang和Douglas H. Werner,John L.和Genevieve H. McCain电气工程椅教授,开发了一种超薄涂层,厚度可忽略不计,允许涂覆的物体正常运作,同时出现在其真实甚至完全的东西之外消失。他们报告他们的研究先进的功能材料。
研究人员采用了他们所谓的“错觉涂层”,这种涂层由薄的柔性基片和铜图案组成,旨在创造理想的效果。
他们可以取一个实际尺寸的金属天线或传感器,在其上涂上有图案的薄膜,当设备被射频源探测时,封闭物体的散射特征将显示为规定的介电材料,如硅或特氟隆。
相反,如果有合适的图案,它们可以覆盖在电介质上,它就会像金属物体一样散射电磁波。
“说明的幻觉/粘附涂层是轻质的二维元质感,而不是庞大的三维元质感,”Werner说。
研究人员采取物体,他们希望用间隔物,空气或泡沫包围它。然后,它们用铜图案施加超薄电介质层,该铜图案设计专为他们希望披风的波长而设计。以这种方式,可以使天线和传感器对远程检查进行看不见的或欺骗性。
这种材料的另一个应用是保护来自其他发射物体的物体,同时仍然允许它们之间的电磁通信。
通过传统的转化光学基础的粘贴方法是不可能的,因为粘附机构电磁地阻挡了外部的隐藏物体,但是这种新涂层允许物体包围以在受保护的同时继续工作。
例如,在天线阵列中,来自附近天线的干扰可以被抑制。
Metasurface涂层由一系列铜,几何图案,使用当前用于产生印刷电路板的标准光刻方法放置在柔性基板上。
每一种错觉涂层都必须为特定的应用而设计,但设计是经过数学优化的。这种制造方法成本低,而且已经建立。
这种方法的另一个优点是它不仅适合直接点击无线电波事件通常覆盖对象,但还继续正常运作在20度的视野,使其angle-tolerant盾比先前使用笨重的材料。
目前,超表面涂层只能在任何应用的窄波段光谱上工作,但可以适应于电磁光谱的其他波段,包括可见光谱。
“我们还没有尝试扩大带宽,”维尔纳说。“但该理论表明,这应该是可能的,而且可能需要有不同图案的多层结构来做到这一点。”
错觉涂层除了隐藏,还可以用于其他用途。它们可以增强射频识别标签的工作方式,或者以不同的可控模式重新分配能量,使事物更可见而不是更不可见。
材料屏蔽能力也可用于保护任何类型的设备免受杂散或有意的电磁干扰。
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