微小天線形成輻射電磁場 新型隱身技術獲成功

2020-11-26 中國新聞網

微小天線形成輻射電磁場 新型隱身技術獲成功

　　據物理學家組織網11月13日(北京時間)報導，加拿大多倫多大學電氣與計算機工程系的研究人員利用電磁場原理，在實際應用中首次驗證了一種稀薄、可擴展和適應於不同物體類型及大小的新型「隱身」技術的有效性。相關研究成果刊登在《物理評論X》上。

　　開發這種功能性「隱身」技術的工作始於2006年左右，但早期系統龐大而笨重。舉個例子，你想遮掩一輛汽車，在實踐中將不得不完全採用許多層的超級材料才可將車包裹起來，以形成有效的「盾」來遮擋電磁輻射。龐大的規格和僵化的做法，使其難以真正應用。

　　多倫多大學教授喬治及其博士研究生麥可在設計中，通過放置在物體周圍的一些微小天線形成輻射電磁場，以抵消或「吸收」隱形對象所有的電磁波散射。麥可說：「我們採取了電氣工程的方法，而更令人高興的是它非常實用。」

　　想像一個立在街頭的郵筒，光線落在其上反彈到你的眼中時，你就看到了它。而當無線電波擊中它並反彈到雷達探測器時，便可檢測到它的存在。新系統將這個郵筒包裹在一層微小的天線輻射場裡，抵消了任何可能反彈回來的波。由此，雷達將無法探測到該郵筒。

　　麥可解釋說：「這是一個與以往不同的非常簡單的方法。不需要用多麼厚的超級材料外殼將隱身的物體覆蓋，而只是在其周圍環繞一層微小天線，這樣向內呈輻射狀形成了一個可以抵消物體反射的場。」

　　研究人員在實驗中採用一些環形天線有效地讓一個金屬圓筒「消失」於無線電波的探測。目前的天線線圈必須手動調和以適應需要抵消的電磁頻率，但它們可以被列印和變成平面狀，未來既可以充當傳感器，也可作為發射天線，在現實應用中可以適應不同的波長，非常像降噪耳機的技術。

　　至於應用，除在軍事領域外，這種隱形技術還可用於「消除」障礙物，例如，把幹擾蜂窩網絡基站信號的建築物隱藏起來便於信號自由通過。此外，該系統還可以改變隱形對象的信號，使其顯得更大或更小，甚至轉移到太空中。（記者華凌）

　　總編輯圈點

　　通過中和或抵消電磁波來隱形，原理有點像手槍消音器：用相同頻率聲波的波峰來填補所發出的聲音的波谷，最終完全抵消空氣振動。電磁波和可見光也都是一種波，消音器的原理同樣也適用。我國80後教授陳煥陽2007年已提出了類似思路，而大家最糾結的是要製造怎樣的超材料來把原理變為現實。本研究把巨大的隱身材料分解成微小天線，繞過了材料難題，提供了非常實用的方案，可能很快會從實驗室走向戰場，畢竟配套的自適應波長等技術多已成熟。

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