新聞和趨勢

日期:

2006年6月9日

新型奈米材料使「隱形斗篷」可能成真

自倫敦皇家大學物理學家John Pendry在2000年預言金屬有可能被設計用於反轉電場之後，具有負折射率的Meta材料

日前被研發出來，並且從GHz到光頻率被加以展示。如今，Pendry和其工程同事David Schrig和David Smith，預測電子和磁特

性能夠多樣化，與嵌入奈米微粒構成非同類合成物。結果得到折射率可多變的材料，據稱可製造電影中的「隱形斗篷」。

這種斗篷可以用Meta材料製成，能在奈米級遮掩其下面的東西，透過使一面的光線彎曲然後從對面反射回來使其工

作。折射率由Snell定律而來，或稱為「右手法則，」指出當大拇指指向電流方向時圍繞電線的磁環沿著手指的方向。對於

光，右手法則預測了光穿過一種材料時將因為正介電常數和磁導系數而總是在一個方向上產生折射。

然而，具有負介電常數或磁導系數的Meta材料能遵循左手法則，使光線不按通常路線折射，因此使平面透鏡也能聚

光。研究人員表示，透過改變介電常數或磁導系數，任何種類的透鏡從理論上都能製成，即使是對隱形斗篷。

隱形斗篷不神奇　美國學者揭密

2006年10月27日

美國杜克大學(Duke University)的研究人員宣佈破解了隱形斗篷的秘密，並已利用成功讓一個面積為5平方英吋的物

體躲過了微波探測。

這種隱形技術是透過將物體包裹在一種“超常介質(metamaterial)”中實現的，這種物質會改變微波的方向，使之繞

過該物體。杜克大學的研究人員表示，他們希望能夠開發出可以躲過其它類型的電磁輻射的隱形斗篷，讓斗篷所遮蓋的區

域甚至可躲過可見光。

杜克大學博士後研究員David Schurig表示：「微波的運動就像水平穩地流過一個光滑的石頭表面一樣。超常介質

引導光線繞過物體表面，形成了一個空洞，因此光線就接觸不到或者說“看不到”這個空洞裏面的物體。」

該大學的工程專家指出，非均勻複合材料的電磁特性都可以產生一種折射率可變的物質，阻擋電磁波進入某個區域，

因而實現隱形。射到隱形衣的光線“流”過隱藏的物體，繼續向另外的方向傳播。因此，隱形斗篷既不會反射光線，也不

會產生影子。

此次所展示的隱形斗篷採用了一排銅環和銅線，覆於玻璃纖維複合PCB上。這些同心雙維的

(concentric two-dimensional)環透過銅元件形狀的變化，將微波輻射光引導開來，並繞過隱形斗篷後的區域。

(R. Colin Johnson)