加州大學圣迭戈分校創建了一個新的隱形裝置設計,它采用聚四氟乙烯襯底,鑲嵌陶瓷圓柱體,比任何先前研發的更薄,而且不改變隱藏物體周圍的光線強度。聚四氟乙烯具有低折射率,而陶瓷的折射率更高,這允許光線通過片材傳播而沒有任何吸收。與隱形衣相比,這項技術不僅具有隱藏能力,而且能夠提高光通訊信號的速度和收集太陽能。
隱形裝置對于包括無人機(UAV)的許多技術都將是有價值的,因為它有能力從視線中消失而不留下可見光、電子或紅外特征被敵人探測。
創造隱形斗篷的效果提供了一個真實世界的隱蔽解決方案,它可以為軍方提供空中優勢。雖然這件斗篷有重大的軍事應用,這項技術也將創造超越戰場的連鎖反應,將會提高其他多種應用的性能。
研究人員展示了一個新穎而簡單的幾何方法來隱藏一個地平面上的散射體。我們用一個非常薄的介電質超表面來重塑被散射體扭曲的波陣面,以模仿平坦地平面的發射模式。要實現這樣的覆蓋式隱形,散射體各處的反射角必須等于入射角。我們使用一個漸變超表面并計算了實現隱形所需的相位梯度。我們的超表面在局部對波陣面提供額外的相位來補償幾何畸變引起的光路相差。我們在微波范圍內使用高亞波長介質諧振器設計我們的超表面。我們使用微結構諧振器以全波時域模擬驗證我們的設計,顯示結果和理論匹配得很好。這種方法可以適用于在C1類(一階導數連續)超表面下隱藏任何散射體,不僅能用在微波范圍,也能用在直到可見光的更高頻率上。
研究人員們在論文中提出了一個帶定制相位梯度的介電質超表面用于地毯式隱形。我們發現單個非常薄的(λ/12)全介電質超表面足以實現隱形。一旦散射體被所設計的超表面覆蓋,沒有觀察者能從平坦表面上將它區分出來。
所提出的幾何方案是通用的,適用于任何C1類表面和高達可見光的頻率。建議的設計流程圖給出了一個功能強大且易于使用的配方來對給定的幾何體設計超表面隱形斗篷。他們已經提出一個具體的設計,而且證明了其隱身性能相對于表面離散化的魯棒性。觀察到的反射自該提議中的超表面的波陣面被證明是準平面的,幾乎沒有失真。以這樣的設計,任何觀察者只能看到一個平坦接地面,散射體是不可見的,從而有效地隱形。我們還證明,盡管設計為45度,并接受周期3%的相位提前/延遲,結果為±6度的角帶寬。此外,這種用超表面彎曲電磁波的方法不僅可以用于地毯式隱形,也能聚焦光線用于制造平板光學器件,如薄膜太陽能聚光器、四分之一波片,和空間光調制器。使這些表面可重構,我們期待著這里提出的想法在可彎曲設備里找到應用。