《哈利波特》中的隱形斗篷

南森蘭迪和隱形裝置

采用超材料的隱形斗篷，能讓微波束發生彎曲繞過物體，從而實現隱形目的

據國外媒體報道，美國杜克大學于2006年研發了第一代“隱身衣”，該裝置成果顯著，但并不完美。現在，工程師們將原始設備完善，開發了新一代的隱身裝置。

據報道，這些新成果對于光和波的控制和傳輸十分重要。正如傳統電線讓位給光纖一樣，這種新型磁性材料有望變革光和波的傳播方式。該研究涉及到光傳播改良，使轉化光學這一新領域異軍突起。目前，杜克大學將實驗結果發表在《自然材料》期刊雜志上。杜克團隊在創造磁性材料方面有著豐富的經驗，其創造的人造物體具有天然物體所缺的性能。

磁性材料的復合結構專為傳導電磁波而設計，該設計使電磁波繞過物體并從物體的另一面射出，就好像它們穿過了一個空曠的空間一樣，從而使物體能夠隱藏起來。

杜克實驗室工作的研究生南森-蘭迪說：“在制造第一代隱形裝置的時候，我們計算出很多近似值，這是為了制造隱形裝置所需的復雜磁性材料。”據介紹，該研究室還有資深研究員大衛-R-斯密斯，以及杜克普瑞特工程學院的電氣工程教授威廉-貝文。

蘭迪說：“我們尤為關注的就是隱形裝置邊界反射引起的電磁波損失問題。人們可以透過玻璃看見東西，同時，人們也能看見玻璃本身，這是由于玻璃表面有光的反射。由于該實驗的目的在于論證隱形的一些基本原理，所以我們不擔心這些反射問題。”

現在，蘭迪已經用不同的制作策略來減少反射。最初的隱形裝置由蝕刻在銅片上的平行和交叉的玻璃纖維帶構成。蘭迪的隱形裝置利用了類似的逐行設計，但是添加了銅帶，從而創造出更加復雜但性能更佳的材料。隱形裝置上的帶子約兩平方英尺，呈菱形，且中心是空的。

據科學家介紹，任何類型的波，到達隱形裝置的表面，既可被反射也可被吸收，或二者結合。早期的隱形實驗中，波里的一小部分能量被吸收，但是這并不足以影響整個裝置的隱形功能。

這種隱形裝置被自然的分成四個象限。蘭迪解釋道，早期的隱形實驗中，在磁性材料的邊緣和角落可能會出現反射的現象。蘭迪說：“隱形裝置的每一象限都有一個盲點，最有可能出現在每一象限的交界處，通過大量的計算，我們認為可以解決這一問題。那就是把每一條帶子移位，使之能與每個界面的鏡像形成交集。”

蘭迪稱：“我們創造的隱形裝置，能從中間將光波劈成兩束，繞過物體后又以單一的波出現，并能達到由反射引起的最小能量損失。”

這種方法不只局限在隱形裝置上的應用，還可在更多領域發揮作用。例如，磁性材料能夠“撫平”光纖上的彎曲，使之變得更直。這一應用也很重要，因為每一個彎曲都會減弱光纖上的電磁波。

據悉，研究人員現已將隱形的基本原理應用于最新的三維裝置的研究，這比二維平面裝置更具挑戰性。