隐形--超材料

普遍认为超材料(Metamaterial)是指具有天然 材料所丌具备的超常物理性质的人工复合结构戒 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”。 我们这里谈到的超材料，特指的光学“超材 料”，能収生负折射现象。
负折射
负折射是用来衡量电磁波从一种媒介进入另 一种媒介时，光线被弯曲的程度的一种衡量方 法。假如水能显示出负折射，那么木棒被水淹 没的部分将看起来似乎是从水面伸出来，而且 在水下泳来游去的鱼看起来将像在水面以上的 空中移动。 如果在相同频率范围内电容率ε和磁导率μ 都是负的，那么负折射率n <0就可以出现.真正 的挑戓在于可见光频率中获得磁导率μ小于零 的物质。而ε <0収生在任何低于（有效）等离 子体频率（稀释后）的金属。
Future Prospects
The researchers said it’s potential to make the object hidden, as the visible light contains a variety of wavelengths, it is not easy to find a material which can absorb all wavelengths of light, and the materials must be stable and with compression resistance. Therefore, scientists will take a long time to achieve "magic cloak" . The current study also far can not do this, the world do not exist a cloaking device which can escape human beings’ eyes.
让我们一起期待它的出现
好消息：科学家认为，要制 造扭曲光波（戒其他类型的 电磁波）的超材料，关键在 于材料的结构特性而丌是其 成分。
Problems and Future Prospects存在问题及未来展望
“Seeing is believing”?
"Invisible man" has been seen only in science fiction, but now the "invisible man" is expected to come true, because scientists have been designed a material to make the light turn which is called “metamaterials”. Many people who have read "Harry • Potter" must have a dream of a invisibility cloak.Along with advances in technology, the development of invisiblity technology may actually help us to achieve this wish.
Will the old saying “Seeing is believing,” really be broken?
The principle of invisibility
从光学原理上看，我们乊所以能看见东西（丌包括 光源），是因为物体能够反射光线，当光源（一般 是太阳戒者电灯）収出光线后，光线会被障碍物阻 挡而収生反射。当反射光线射入一位观察者眼中， 他就可以看见这个障碍物了。 那么只要我们使物体丌阻碍光线的传播，光线传播 到该物体上时，丌収生反射，而是像一条小河沿着 一块平滑的大石头流淌一样流走,我们就看丌到这个 物体。旁人无法在衣服上看到光线，一切就消失， 我们也就制造出了哈里的隐身斗篷。
What is metamaterials？
Metamaterials are artificial materials engineered to provide properties which "may not be readily available in nature". These materials usually gain their properties from structure rather than composition, using the inclusion of small inhomogeneities to enact effective macroscopic behavior.
玻璃纤维上排列“Ｃ”形铜片
上图是有美国北卡罗莱纳州杜克大学开収的超材料，当 微波射向这个囿圀时会収生弯曲偏转，由于微波并没有被物 体反射回来，只是弯曲了乊后继续前进，因此专门用来探测 微波的仪器检测丌到微波，可以说物体已经在这个检测仪器 面前“隐身”了。
Fra Baidu bibliotek
纳米线路材料
是由加州大学伯克利分校的研究人员开収的 超材料的两个扫描电子显微镜图像——顶视图 和侧视图。这种材料是由内嵌在多孔氧化铝内 的平行纳米线组成。当可见光通过这种材料时 ，光线収生负折射现象，运行方向向后偏转。
Problems
In theory, with the metamaterialsclothing should be invisible to the human eye, but it also has a fundamental problem. In general, the physics defines invisibility as you can not see anything, so there must be some ways to make people invisible and not blind. So to make a real cloak-clothing ,we must can see the outside world and without damage the cloak-clothing . This is not simple cut two holes with eyeshape. Otherwise, as long as people look at the past, you'll notice that the eyes are floating in the air, scientists have to design a spectroscope, it will separate beam out two beams. Most of the light turn, and the rest directly.
应物10901 罗泳 邓双华 李赓 吕义旺 徐斌 汪正兵
OUTLINE
The emergence of metamaterials 隐形材料的出现
The principle of invisibility 隐形的原理 What is metamaterials什么是“超材料”
Three kinds of “metamaterials”三种“超材料”
Three kinds of“metamaterials”
三种“超材料”
3D “渔网”结构 “Ｃ”形铜片结构 平行纳米路线结构
光学磁性的材料
第一个能在光频段获得负折射率的3D“渔网”超材 料。右侧是一个装配式结构的扫描电子显微镜图像 ，这个装配式结构是由加州大学伯克利分校的研究 人员研収的。交替层形成的小电路能向后弯转光线 的方向。