美發(fā)明超材料，可完全吸收光線
新浪科技訊 據(jù)科學(xué)日報網(wǎng)站報道，近日，來自美國波士頓學(xué)院和杜克大學(xué)的科學(xué)家研究小組研制出一種高效超材料(metamaterial)，能夠吸收所有到達其表面的光線，達到光線完全吸收的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。這項研究報告發(fā)表在近期出版的《物理評論快報》上。
波士頓學(xué)院物理學(xué)家威利·J·帕迪利亞說，“當(dāng)光線打擊材料介質(zhì)時會出現(xiàn)三種情況：光線被反射，比如光線照射鏡面時；光線被傳播，比如光線照射在玻璃窗戶上時；最后一種情況就是光線被吸收并轉(zhuǎn)換成熱量。這種最新設(shè)計的超材料可以確保光線既不被反射，也不在其中傳播，而是將光線完全吸收轉(zhuǎn)換成熱量。我們設(shè)計的超材料具有特殊的頻率可以吸收所有打擊在其表面上的光量子。”該研究小組除帕迪利亞之外，還包括波士頓學(xué)院研究員內(nèi)森·I·蘭迪和杜克大學(xué)大衛(wèi)·R·史密教授、研究員索基·薩吉伊格比和杰克·J·莫克。
研究小組基于之前用于設(shè)計共鳴器的作用場，用計算機模擬實現(xiàn)了電場和磁場結(jié)合在一起能夠成功吸收所有放射光線。由于這種超材料成份可以分別吸收電磁波的電場和磁場，從而可以較高地吸收窄頻范圍的光線。
帕迪利亞稱，這種超材料第一次示范了對光線的完全吸收，它不同于獨立建造于金屬元件的傳統(tǒng)吸收材料，現(xiàn)使該材料更加柔韌，適合應(yīng)用于收集和探測光線。
超材料的設(shè)計賦予其新的特征，突破了它本身的物理成份限制，能夠依據(jù)光線放射程度進行“剪裁定制”。由于該材料的設(shè)計基于幾何等級，這種超材料可以應(yīng)用于相當(dāng)數(shù)量的電磁光譜。
