超材料(Metamaterial)
“超材料"是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。
通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计,可以突破某些表观自然规律的限制,从而获得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。
迄今发展出的"超材料"包括"左手材料"、光子晶体、"超磁性材料"等。"左手材料"是一类在一定的频段下同时具有负的磁导率和负的介电常数的材料系统(对电磁波的传播形成负的折射率)。近一两年来"左手材料"引起了学术界的广泛关注,曾被美国《科学》杂志评为2003?年的"年度十大科学突破"之一。
但是目前"超材料"这一新的观念尚未被学术界,特别是材料学界完全接受。不过,作为一种材料设计理念,已开始为越来越多的学者所关注,它的出现也给人们的世界观层面上带来冲击。?
光线弯曲的新材料
美国杜克大学的科学家称,他们使用“超材料”研制出使光线弯曲的新材料,朝制造隐形设备的目标迈出了关键性一步。该材料除了应用于军事外,也可能会让移动设备的通信更加清晰。
超材料(Metamaterial)是指具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料,理论学家认为,超材料能够被用来制造各种各样的隐形装置,这些装置能使物体周围的光等电磁波“绕道而行”,使物体变得不可见。研究人员将10000多个超材料制成的玻璃纤维片平行地置于一个电路板上制造出了新材料,其更容易制造并且带宽更宽。
在实验过程中,研究人员让微波透过新的隐形材料射在一个平面镜的表面,隐形材料阻挡了微波束,使其不能四处散射,平面镜看起来很平,没有出现反光。
参与研究的杜克大学科学家史密斯说:“人类使用可见光来‘看’东西,这些可见光的波长不到一微米,但手机和其他无线设备用来‘看’的光,波长大约是几厘米。”这些无线设备的“视线”往往会受到其他物体的阻挡,使移动通信变得困难。比如,你可能有2个或更多天线来“看”或接收信号,天线之间会相互干扰。如果增加一件“隐形衣”,使两个天线彼此不可见,那么它们就不会相互干扰了,通信质量也就可以提高。