神奇材料令电磁波隐身

http://www.wuliannanjing.com 2015年09月26日        

  【金陵晚报报道】 这是一种奇特的物质材料,有着非同寻常的作用,研究人员称,如果这种材料制造出真正意义上的类似玻璃和水的物质,那么我们人类的许多思维习惯或许会因此而变。


  在南京大学微波技术研究室,一个非常平常的实验室里,科学家们正在为制造和应用这种“负”的电磁材料而努力,这就是目前在国际上新兴的研究课题——“左手材料”。


  南京大学电子科学与工程系的冯一军教授是目前支持这一研究的国家973前沿领域项目的课题负责人之一,他告诉记者,通过对“左手材料”的研究,或许在不久的将来,消除手机辐射已不是难题,通信用的天线也不再是“指天小棒”的形状,可以实现小型化和智能化,手机等通信设备可以做得更小,DVD光盘可以贮存更多信息。另外,飞机的隐身性能可以进一步提高,光学透镜可以实现近乎“完美成像”。


奇特的“逆向功能”

  左手材料,相信对于大多数的市民来讲,绝对是一个陌生的名词。冯一军教授说,左手材料迄今尚未在自然界中发现,这种材料目前都是由人工制造的。从1999年开始起步,到目前为止,还主要处于实验室研究阶段,但已有一些实验室原型器件进行了应用基础研究。


  这种人工合成的材料有着“颠覆”性质,它和物理学中电磁波传播遵循的“右手定律”背道而驰,在这种材料中,电磁波传播遵循的是“左手定律”,这将导致一系列的奇异特性,举个例子来说,在自然界,光线折射遵循折射定律,总是沿正折射角方向折射,但是面对这种材料,光线将会沿负折射角方向折射,跑到了另外一边,形成“负折射”。


  另外,根据物理学普遍规律,在一般物质中,电磁波的传播方向和能量传播方向是一致的,但是在这种材料中,电磁波的传播方向将会发生奇特的变化,能量按正常方向传播时,电磁波却向相反的方向传播。


手机辐射有望解决

  冯一军拿出他们制造的“左手材料”,在记者眼里,这些排列着的微小铜环和铜线组合并没有过人之处,不过,冯一军说,正是因为这种组合方式,使得这些结构在某种波段下具有了对微波传播的“逆向”功能,在一定的波段,微波在它们中间将“逆向而行”。


  电磁波的传播方向可以逆转,那么这是不是意味着备受关注的手机辐射对健康的影响问题可以因此消除?冯一军说,这正是目前研究的一个热点,据了解,目前利用左手材料的性质,已经可以通过人造结构来控制电磁波传播方向,制成定向天线,可以使它只向基站方向发射信号,并通过相关技术阻止信号向人脑方向的传播。但是目前这项研究仍处于实验室阶段,估计今后,将有可能用于解决备受关注的手机辐射问题。


“隐身术”并不是梦

“隐身”一直是各国科学家争相开展的重要研究方向,而左手材料,无疑又为这一研究“可能取得突破”加上了一个重要的法码。


  冯一军告诉记者,不久前,他的学生在研究中发现了一个奇特的现象,将左手材料覆盖在金属棒或金属球外面,在特定的实验条件下,电磁波经过它时,并没有发生通常出现的“反射”现象。冯一军说,这一现象非常重要,如果能够通过实验验证,就说明利用左手材料可以使某些特定金属结构对电磁波产生“隐身”效果。如果将这种现象应用到飞机、导弹等武器身上,那么就可以提升武器的隐身性能。

 

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