🔬

metamaterial-cloaking

🔬 Thử ngay

Đây là gì?

🎯 Mẹo sử dụng

📚 Thuật ngữ

Metamaterial
Một vật liệu composite được thiết kế nhân tạo có đặc tính điện từ được xác định bởi cấu trúc vật lý chứ không phải thành phần hóa học của nó, tạo ra những hành vi không thể có ở vật liệu tự nhiên.
Negative Refraction
Một hiện tượng trong đó sóng điện từ uốn cong theo hướng ngược lại với hướng khúc xạ thông thường, lần đầu tiên được đưa ra giả thuyết bởi Victor Veselago vào năm 1967 và đòi hỏi độ thấm và độ thấm âm đồng thời.
Transformation Optics
Một khung toán học ánh xạ các quỹ đạo ánh sáng mong muốn lên các đặc tính vật liệu cần thiết để đạt được chúng, xử lý sự bẻ cong ánh sáng như một phép biến đổi tọa độ của không gian.
Cloaking
Quá trình làm cho một vật thể không bị phát hiện bằng cách dẫn sóng điện từ xung quanh nó mà không làm tán xạ hoặc tạo bóng, làm cho vật thể đó trở nên vô hình một cách hiệu quả.
Split-Ring Resonator
Khối xây dựng quan trọng của siêu vật liệu: một cặp vòng kim loại hình chữ C đồng tâm tạo ra phản ứng từ tính đối với sóng điện từ ở tần số cụ thể.
Permittivity
Khả năng lưu trữ năng lượng điện của vật liệu trong điện trường; siêu vật liệu có thể đạt được độ thấm âm, cho phép kiểm soát đặc biệt sự truyền sóng điện từ.
Permeability
Phản ứng của vật liệu đối với từ trường; đạt được độ thấm âm đồng thời với độ thấm âm sẽ tạo ra các vật liệu thuận tay trái cần thiết cho việc che giấu.
Carpet Cloak
Một loại áo choàng che giấu các vật thể trên bề mặt phẳng bằng cách làm cho chúng xuất hiện như một phần của mặt phẳng phẳng, dễ chế tạo hơn áo choàng 3D hoàn chỉnh.
Mantle Cloak
Một bề mặt siêu vật liệu mỏng, dẻo có khả năng triệt tiêu tán xạ điện từ từ một vật thể, được trình diễn tại UT Austin năm 2012.
Broadband Cloaking
Thách thức trong việc chế tạo áo tàng hình hoạt động đồng thời trên nhiều tần số khác nhau, một vấn đề lớn chưa được giải quyết vì siêu vật liệu vốn có dải tần hẹp.
Acoustic Cloaking
Mở rộng nguyên tắc che giấu đối với sóng âm, cho phép ẩn các vật thể khỏi sóng siêu âm hoặc bảo vệ khỏi năng lượng âm thanh.
Superlens
Một thấu kính siêu vật liệu có thể phân giải các chi tiết nhỏ hơn bước sóng ánh sáng, phá vỡ giới hạn nhiễu xạ cổ điển do Pendry đề xuất năm 2000.
Scattering Cross-Section
Thước đo mức độ một vật thể làm chệch hướng hoặc phân tán các sóng tới; che giấu hoàn hảo làm giảm điều này xuống bằng không.

🏆 Nhân vật chính

Sir John Pendry (1996-2006)

Đề xuất các thiết kế siêu vật liệu thực tế vào những năm 1990 và là đồng tác giả của bài báo Khoa học cơ bản năm 2006 về quang học biến đổi cho kỹ thuật che giấu điện từ

David R. Smith (2000-2006)

Xây dựng siêu vật liệu chiết suất âm đầu tiên (2000, UC San Diego) và lãnh đạo nhóm trình diễn áo choàng tàng hình hoạt động đầu tiên cho lò vi sóng (2006, Đại học Duke)

Ulf Leonhardt (2006)

Đã xuất bản độc lập một phương pháp lập bản đồ phù hợp quang học để che giấu trong Khoa học (2006), bổ sung cho phương pháp quang học biến đổi của Pendry

Victor Veselago (1967)

Nhà vật lý người Nga lần đầu tiên đưa ra giả thuyết về các vật liệu có độ thấm và độ thấm âm đồng thời vào năm 1967, đặt nền tảng khái niệm 30 năm trước khi thực hiện thực nghiệm

David Schurig (2006)

Được thiết kế và chế tạo áo choàng điện từ thử nghiệm đầu tiên tại Đại học Duke với tư cách là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ cùng với Smith và Pendry

Andrea Alu (2012)

Phát triển kỹ thuật che giấu plasmonic và lớp phủ tại UT Austin, chứng minh áo choàng mỏng linh hoạt có khả năng triệt tiêu tán xạ điện từ

Steve Cummer (2006)

Thực hiện mô phỏng điện từ toàn sóng đầu tiên xác nhận lý thuyết che giấu tại Đại học Duke, đồng thời cũng đi tiên phong trong siêu vật liệu âm thanh

🎓 Tài nguyên học tập

💬 Lời nhắn cho người học

Kỹ thuật che giấu siêu vật liệu cho chúng ta thấy rằng ranh giới giữa khoa học viễn tưởng và thực tế khoa học mỏng hơn chúng ta nghĩ. Khi Pendry và Smith lần đầu tiên đề xuất ánh sáng bị bẻ cong xung quanh các vật thể, nhiều nhà vật lý tỏ ra nghi ngờ. Tuy nhiên, chỉ trong vài tháng, họ đã có một nguyên mẫu hoạt động được. Bài học? Quy luật tự nhiên không ngăn cản khả năng tàng hình - chúng chỉ yêu cầu chúng ta đủ thông minh để thiết kế các cấu trúc phù hợp. Cho dù công nghệ này dẫn đến máy bay vô hình bằng radar, các tòa nhà chống động đất thông qua kỹ thuật che giấu địa chấn hay hình ảnh y tế vượt quá giới hạn nhiễu xạ, tất cả đều bắt đầu bằng việc hiểu cách sóng tương tác với vật chất.

Bắt đầu

Miễn phí, không cần đăng ký

Bắt đầu →