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知识中心各种隐形材料 什么是隐形材料？
2020-05-14 20:35:00
来源：朵拉利品网
1, 什么是隐形材料？
核心提示：日前，英国科学家研制出一种纳米合成材料，该材料在可见光的范围内无法被人体的肉眼所察觉到，从而达到隐形的效果。 效果图 中国网7月18日报道 据探索发现网站报道，英国科学家最近研制出一种纳米合成材料，该材料在可见光的范围内无法被人体的肉眼所察觉到，从而达到隐形的目的。 据报道，这种隐形材料是由来自伦敦大学帝国理工学院（Imperial College London）的科学家们研究出来的。他们已经将这一最新的研究成果公布在arxiv.org网站上。arxiv.org网站是美国洛斯阿拉莫斯核物理实验室的论文预印本服务器，也是全世界物理学研究者最重要的交流工具，几乎覆盖了全部的物理学领域。在这个网站上他们对隐形材料的功能和原理进行了详细的描述。 该小组的负责人约翰·潘德瑞（John Pendry）介绍说，我们之所以能看见其他东西，是因为有光的存在。想要隐形，首先应该弄明白为什么我们会被别人看见。当太阳或电灯射出光线后，后者沿直线传播，直至遇到某一物体或人。这时，光线会被障碍物阻挡而发生反射（就像一只皮球碰到墙壁后反弹回来一样），射向各个方向。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。另外，对于观察者来说，这个障碍物也挡住了它身后物体所反射的光线。这使观察者无法看到障碍物后面的东西，同时也使他确认，在树木和他本人之间有一个障碍物的存在！也就是说，我们之所以能看得见东西，是因为有障碍物阻挡了光线的直射，光线反射到我们眼睛后告诉我们这里有个物体存在。 约翰·潘德瑞指出，既然如此，只要我们人类的肉眼无法感知到这种光线的发射，就可以实现隐形了。根据这一原理，他指出可见光是在光谱的一定范围内的，而超出这个范围之外的光线人眼是无法感知到的。一般来说，只要波长比可见光波长小的光线，人眼就无法看到。因此，他们运用纳米技术设计出一种超常介质（Metamaterials），这种介质是由很多层特殊的硅材料制成的，当光线没经过这一层层硅材料时，光线就会有不同的反射和折射，最后回到人眼里就变成波长很小的光线，而人眼无法无法感知到这种光线，因此也就达到了隐形的目的了。 他还以海市蜃楼为例对这个现象进行了解释。当太阳光照射到沙漠的时候，沙漠表面的温度开始慢慢升高，但每个空气层的温度都不一样，当天空中的光线传递到这里的时候，光线经过的多次反射和折射，最后就形成了我们看到的海市蜃楼，这也是光线欺骗了我们。而隐形材料和海市蜃楼唯一不同的是，这种反射是在人为控制下完成的，而且反射后到人们眼睛中的光线波长变小了，人们的肉眼无法看到这种光。实际上，也是光线在和我们开玩笑。 不过约翰·潘德瑞也承认，现实和理论是有差距的。但是，他相信只要足够的资金，这种隐形材料在未来两到三年内便可应用于现实。到那个时候，有一个隐形毛毯悬挂在自家的院子里，然后躺在上面接受别人惊奇的目光也是一件很有意思的事情
2, 关于隐形材料的资料
1、等离子超材料据法国媒体报道，日前，美国科学家在“隐身衣”这种前沿技术研究方面取得新进展。美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员在实验室中利用特殊的等离子超材料来处理光线，使不需要支撑物的大型物体消失在三维空间之中。据悉，军方对这方面研究的兴趣尤为浓厚。这项研究成果发表在《新物理学杂志》上，得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员经实验证明，他们可以遮蔽长达7.2英寸（约为18.3厘米）的圆柱管，使其避开能量谱中微波部分的光线达到“隐形”效果。 这项研究的联合带头人安德里亚-阿鲁表示，战斗机若披上此材料就可实现“超级隐形”状态，来自任何方向的雷达微波都无法探测到其存在。 2、碳纳米管近年来，研究者们发现碳纳米管是已知的最黑的材料之一，这种蜷曲的网状微型结构几乎不散色光。甚至有些人认为纳米管是如此的黑完全可以发展成为一种新的伪装材料，它可以将任何东西都变成扁平的黑斑。为了验证这种想法，科学家们在硅表面蚀刻了坦克图样。就像所有我们每天碰到的物体一样，由于光的散色和反射，这个三维坦克形状的物体清晰可见。然而当科学家们用纳米管覆盖了“坦克”后，“坦克”似乎就消失了，好像变成完全扁平的平面。有关这项伪装技术文章上周发表在《应用物理快报》（APPLIED PHYSICS LETTERS）上，尽管它还没有做到与环境融为一体，但是却可以把任何东西变成一个鬼魅般的斑影。3、新型磁性隐形材料目前，西班牙研究人员最新设计出了新型磁性隐形衣材料，它可以屏蔽外部磁场，同时阻止内部磁场向外泄漏。这种最新材料被命名为“抗磁体”。抗磁体可提供多种应用，例如：保护舰船外壳免受磁场感应型水雷的攻击，以及让心脏起搏器器官或者人工耳蜗植入患者正常使用医学仪器。研究人员证实抗磁体具有广泛的应用性。抗磁体材料是由多层材料构成，最内层材料包含着阻止磁场向外泄漏的超导体材料，这对于屏蔽一些金属非常有用。外层是由几层超材料构成，它能够改变磁场渗透性
3, 什么是隐形材料
材质好坏有几个标准：透明度、硬度和韧度、抗张强度。透明度指一种物质的清晰性。是物质的化学、纯度和水合作用及其他因素的综合体现。通常用特定波长的光线，通过某物质样本的透过率之百分比来表示该物质的透明度。该值在大部分明澈的隐形眼镜材料（无着色）中为92%~98%之间。 硬度和韧度材料的硬度是一重要的质量指标，它反映了镜片的制作和镜片的耐用性能。硬度这一属性，硬镜比软镜关系更密切。韧度反映材料柔韧的程度。柔韧性好的材料制作镜片对初戴阶段感觉良好，但不能矫正角膜散光，因为容易紧贴角膜。与角膜形状相吻合。 抗张强度表示材料在被牵拉状态的断裂之前，它所能承受的最大拉力值。抗张强度高→良好耐久性。
名词解释
抗张强度
抗张强度（tensile strength），即抗拉强度。又称拉伸强度，扯断强度。表示单位面积的破碎力。符号σt。材料或构件受拉力时抵抗破坏的能力。可用强度极限来表示。是金属和非金属材料的机械性能的一项指标。单位为牛/平方厘米(N/m㎡)或帕斯卡(Pa)，纸张往往作纵向测定或横向测定，分别称做纵向抗张力或横向抗张力，国际标准以kN/㎡表示。对皮革抗张强度=革样断裂时的负荷(N/革样的横切面积m㎡)。各种皮革都被规定有应达到的抗张强度指标，如铬鞣黄牛皮正鞋面革的抗张强度为≥20N/m㎡。 材料或试件承受静态拉伸时抵抗断裂的能力或材料不致断裂所能承受的最大拉力(张应力)。其测量方法通常是取所测材料制成的一段，将它拉至断裂。用最大负载力除以该材料截面积即得抗张强度，单位是N/㎡。抗张强度是物体破裂(断裂)前能抵抗的最大张应力称为抗张强度。
韧度
物体抗磨损、抗拉伸、抗压入等的能力，也可叫做抗破裂的能力。
硬度
硬度，物理学专业术语，材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是比较各种材料软硬的指标。由于规定了不同的测试方法，所以有不同的硬度标准。各种硬度标准的力学含义不同，相互不能直接换算，但可通过试验加以对比。
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