近日,来自美国波士顿学院和杜克大学的科学家研究小组研制出一种高效超材料(metamaterial),能够吸收所有到达其表面的光线,达到光线完全吸 收的科学标准.这项研究报告发表在近期出版的《物理评论快报》上.波士顿学院物理学家威利·J·帕迪利亚说,“当光线打击材料介质时会出现三种情况:光线 被折射,比如光线照射镜面时;光线被传播,比如光线照射在玻璃窗户上时;最后一种情况就是光线被吸收并转换成热量.这种最新设计的超材料可以确保光线既不 被折射,也不在其中传播,而是将光线完全吸收转换成热量.
我们设计的超材料具有特殊的频率可以吸收所有打击在其表面上的光量子.”该研究小组除帕迪利亚之外,还包括波士顿学院研究员内森·I·兰迪和杜克大学大卫·R·史密教授、研究员索基·萨吉伊格比和杰克·J·莫克.
美科学家研制超材料，可完全吸收所有的光线
研究小组基于之前用于设计共鸣器的作用场,用计算机模拟实现了电场和磁场结合在一起能够成功吸收所有放射光线.由于这种超材料成份可以分别吸收电磁波的电离子和磁离子,这种由研究人员研制的“完美超材料吸收器”可以较高地吸收窄频范围的光线.
帕迪利亚称,这种超材料第一次示范了对光线的完全吸收,它不同于独立建造于金属元件的传统吸收材料,现使该材料更加柔韧,适合应用于收集和探测光线.
超材料的设计赋予其新的特征,突破了它本身的物理成份限制,能够依据光线放射程度进行“剪裁定制”.由于该材料的设计基于几何等级,这种超材料可以应用于相当数量的电磁光谱.
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