具有随机无规则特性的材料将入射光波散射到各个方向上。由维也纳工业大学供图。

如何使一个物体隐形？来自维也纳、希腊和美国的研究人员提出了一种全新的隐形技术思路。如上图所示，以特定模式的光波照射完全不透明的材料——其作用是使左边的光波可以无阻碍的通过该材料。这个惊人的结果开启了隐形技术的新可能性。这个想法可以应用不同种类的波，声波和光波都可以实现。实验研究已经在规划中。

克服光的散射

“复合材料，如糖立方体是不透明的，因为其内部的光波发生多次散射。”维也纳工业大学的Stefan Rotter教授说，“光波可以进出物体，但永远不会沿直线通过介质，而是被散射到各个方向上。”

多年以来，已经尝试许多不同的方法来克服这种散射，创造出“隐形的斗篷”。 例如，已经研制出的特殊材料能够引导光波在物体周围传播。此外，也已经对可以自发光的物体进行了实验。当电子显示屏发出光线与它后面吸收的光线完全相同时，物体就能够实现隐形，起码至少在某个合适的角度观察时是隐形的。

维也纳工业大学采用了一个更基本的方法。“我们不想重新改变光波的路径，我们也不想用额外的显示来恢复它们，我们的目标是将原始的光波穿过物体上，好像物体根本不在那里。”该文章的作者Andre Brandstötter说，“这听起来很奇怪，但是使用某些特殊材料和我们的特殊波技术，确实有可能实现。”

激光材料

维也纳工业大学的研究团队已经对激光活性材料研究了多年。为了使激光工作物质发光，必须利用泵浦光束提供能量。否则，激光材料就像其他任何材料一样——会吸收部分入射光。

利用特殊模式的光波照射材料，左边的光波可以不受干扰地完全穿过物体。由维也纳工业大学供图。

“至关重要的一点是以空间定制的方式使泵浦能量进入材料，使光线在正确的位置放大，同时允许材料的其他部分吸收光。”克里特大学（维也纳工业大学的前身）的Konstantinos Makris教授说，“为了实现这一点，具有正确模式的光束必须从上方投射到材料上，就像标准的视频投影仪一样，除了具有更高的分辨率。”

如果这种模式完全对应于发生散射材料的内部凹凸，则从上方的投影可以有效地切断散射，并且使另一束侧面入射的光波可以没有任何阻碍、散射和损耗地通过材料。

“从数学上来看，这种特殊的模式是不可能立即实现的。”Rotter说，“我们要使每个物体变得透明，都必须用物体本身的特定模式的光波照射，这取决于内部散射过程的微观细节。我们现在提出的方法使我们能够计算任意散射介质的正确模式。”

光波或者声波

计算机模拟的仿真结果显示该方法是有效的，现在的想法应该在实验中得到验证。 Stefan Rotter相信是可以成功的：“我们已经和实验人员讨论了如何做到这一点。作为第一步，我们可以用声波而不是光波来测试这种技术，实验上声波更容易处理，从数学的角度来看，这种差异并不是十分明显。”

来源：https://m.phys.org/news/2017-09-invisibility.html

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