南大科研团队提出原创“隐身”方法 “神奇器件”让物体所在空间整体“消失”

南大科研团队提出原创“隐身”方法

“神奇器件”让物体所在空间整体“消失”

南报网讯（记者何洁实习生曹永茜）10月7日，记者从南京大学获悉，该校物理学院赖耘教授团队和香港大学方绚莱教授团队在隐身领域又有新突破，他们利用时空幻像概念设计出一种“神奇器件”，可以抑制物体的散射，实现“空间消失”。这项研究成果近日发表于国际权威期刊《自然通讯》。

什么是隐身？赖耘介绍，在大众眼里，隐身的概念是眼睛看不见，但在国防领域中，隐身更广泛的定义是用一种方法让物体不被探测器探测到，“在光学、声学和热学等领域，隐形或散射消除技术得到了广泛应用，但目前的隐形技术仍受限于较窄的工作带宽。”

为了克服技术瓶颈，赖耘和团队潜心研究6年时间，终于在今年通过巧妙地转换以往的研究思路，实现宽频隐身这一重大突破。团队创新性地采用了亚波长尺度隧道作为超构材料的基本单元结构，并在隧道内部设计了一系列倒刺结构。“这些具有倒刺结构的特殊声学隧道的核心功能可以实现对声速的任意操控，并能保持高效的传输效率。”赖耘介绍，他们设计的幻像器件由一系列声学隧道组成，这些隧道巧妙地环绕着预设的障碍物，让物体所在的空间对入射声波来说整体“消失”，实现几乎完美的超宽频隐身，“之前的隐身技术是针对特定频率实现的。为了能在宽频范围内实现隐身，我们的幻像器件入射面和出射面的几何形态保持一致，所有声隧道具有完全相同的声程。”

“实验发现，障碍物在完全裸露的情况下，声波散射非常明显。然而，当设计的幻像声学隐身器件包裹障碍物后，情况发生根本性改变。入射声波能够完美地绕过障碍物，并在透射区域重现入射波前，仿佛障碍物及其所在的空间完全消失。”赖耘进一步解释，假设想让空间中的苹果隐身，传统的隐身技术是使用一个和苹果同等体积的自由空间来替换，但现在的研究思路是将苹果所处空间直接去除，将苹果左右两边空间接合，从而实现宽频的隐身效果。

“这一研究思路成功地突破了现有隐形技术的技术瓶颈，还为实现更宽频率范围内的声波操控提供了一个全新的平台。”赖耘表示，尤为重要的是，这种方法所带来的声波无损传播和散射消除效应，并不局限于特定的频率范围，而是适用于超宽频带的声波。这一特性使得该技术在声波通信、声学隐身、噪声控制等多个领域都具有广泛的应用前景。