美科學家制出2.5萬個直徑30微米隱身鬥篷

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導讀 三棱鏡和和光線的不同部分色彩 5月30日消息,據國外媒體報道,很多人都在幻想著隱身鬥篷研制成功的那一天,但是可能會讓這些人感到很意外的是,近日一個美國科學家小組已經研制出了多達2.5萬個獨立的隱身鬥篷。但是你還不可能去商店裡買到這樣的鬥篷,因為這些鬥篷的直徑僅有30微米,它們都被放置在一塊25毫米厚的黃金薄片上。 美國陶森大學和馬裡蘭大學的科學 ...

三棱鏡和和光線的不同部分色彩

5月30日消息,據國外媒體報道,很多人都在幻想著隱身鬥篷研制成功的那一天,但是可能會讓這些人感到很意外的是,近日一個美國科學家小組已經研制出了多達2.5萬個獨立的隱身鬥篷。但是你還不可能去商店裡買到這樣的鬥篷,因為這些鬥篷的直徑僅有30微米,它們都被放置在一塊25毫米厚的黃金薄片上。

美國陶森大學和馬裡蘭大學的科學家們在本月25日在美國物理學會和德國物理學會主辦的《新物理學雜志》(New Journal of Physics)上發表了他們的此項成果。這是全世界範圍內首個此類隱身鬥篷。

盡管這種隱身鬥篷還達不到哈利·波特魔法中那樣可以將日常物品隱身,但是這種隱身鬥篷確實可以減慢光速甚至讓光線停止,形成所謂“被捕獲的彩虹”(trapped rainbow)。

這種被捕獲的彩虹”可以被用於生物傳感器,用於對生物材料的鑒定。通過比對不同材料對光的不同吸收和輻射特征,它可以實現對材料的種類判斷,這就是所謂的熒光光譜學。被減速後的光束相比正常光束更加容易和分子發生相互作用,也因此可以讓科學家們得以對這些分子進行更加細致的分析研究。

維拉·斯莫雅尼諾娃(Vera Smolyaninova)博士是這項研究的第一作者,她說:“生物芯片組的好處在於你擁有大量微型傳感器,這就意味著你可以一次完成很多項檢測。比如說,你可以只用一次就對一個人的DNA進行多項檢測項目。”她說:“在我們的微型芯片組中,光線在傳遞到鬥篷的邊界時速度降低到零。這就意味著我們可以在一塊芯片上完成光譜分析,應用上千個傳感器同時完成分析。”

一共有2.5萬個隱身鬥篷被均勻地放在黃金薄片上,每一個都有一個微型透鏡,用於彎折其周圍的光線,從而有效地讓其中央的一小塊區域隱身。當光線“吃力”地從兩個鬥篷之間擠過去時,光線的不同部分(即不同顏色)被迫在更加狹窄的地方停留,形成“彩虹”。

為了創造出這些隱身鬥篷,科學家們使用了市場上出售的微型透鏡組,其中包括了所有獨立的微型透鏡,隨後它們被附著到了黃金薄片上。之後,黃金的那一面朝下,其上再加上一層黃金塗層,從而形成一個雙面層。隨後一束激光射入這一陣列,用來測試不同角度上這些隱身鬥篷的性能。

研究人員們相信這類陣列同樣可以被用來測試單個隱身鬥篷的性能,尤其是當它們相互靠的很近的時候。比如在此項研究中,當光線沿著陣列排列方向入射時,這些鬥篷的性能表現很好。然而當改變入射激光的角度時,其性能表現便立即有所下降。(晨風)

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