隱身衣
關(guān)注創(chuàng)建者：琳泓c(diǎn)omsol 創(chuàng)建時(shí)間：2019-03-18
隱身衣的視頻教程
COMSOL光學(xué)與RF系列視頻
該系列視頻后續(xù)會(huì)繼續(xù)添加金屬納米顆粒散射、彎曲光纖、光學(xué)共性變換、隱身衣、SPP、表面等離子體、光力等教學(xué)視頻，隨著后期視頻的增加，會(huì)相應(yīng)的合理提高出售價(jià)格。已經(jīng)購(gòu)買的后續(xù)更新均可免費(fèi)看，滿意好評(píng)后可以私信我贈(zèng)送視頻對(duì)應(yīng)的源文件。，歡迎大家入COMSOL交流群交流學(xué)習(xí)，群號(hào)273071890
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隱身衣的實(shí)例教程
比如隱身衣，從電磁波的角度來(lái)看，它所處的空間是沒有變化的，所以它感覺不到變換前后的差別，所以它就不能分辨有沒有物體在隱身衣之內(nèi)。但是從我們的空間來(lái)看，變換前后的空間是完全不一樣的，變換后，空間中有一個(gè)”洞“，這個(gè)“洞”就可以隱藏物體。
從數(shù)學(xué)上來(lái)說(shuō)，變換前后，在隱身衣外面的麥克斯韋方程的解釋一致。這并沒有違背唯一性定理，因?yàn)槲ㄒ恍远ɡ砻枋龅氖歉黜?xiàng)同性介質(zhì)的情況。而隱身衣的構(gòu)成恰好是各向異性介質(zhì)。
隱身衣應(yīng)該算是變換光學(xué)帶來(lái)的最有意思的東西。第一次從數(shù)學(xué)上證明了隱身衣的可能性。當(dāng)然還有其他的應(yīng)用。
隱身衣
注意電磁波繞過(guò)了一個(gè)物體，好像這個(gè)物體對(duì)于它不存在一樣。
電磁波聚集器
半徑為c的圓圈內(nèi)的電磁波都聚集在半徑為a的圓圈內(nèi)。注意外面的電磁波不受影響。
電磁波轉(zhuǎn)向器
半徑為a的圓圈內(nèi)的場(chǎng)旋轉(zhuǎn)了90°。注意外面的電磁波不受影響。
超散射
在星星外面罩一個(gè)”面包圈“，使它看上去放大了幾倍。注意是360°無(wú)死角放大，跟放大鏡不一樣。
看不見的波導(dǎo)
顧名思義，所有的光在遇到這個(gè)器件的時(shí)候，都有去無(wú)回。
光學(xué)黑洞實(shí)際上是用電磁材料來(lái)控制電磁波的路徑，來(lái)模擬光掉進(jìn)黑洞時(shí)的路徑變化。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)還是挺有意思的。
還有很多別的應(yīng)用，我就不列舉了。通過(guò)變換光學(xué)可以自由的操作電磁波，這是跟人們以往的想法是不一樣。
#電磁波通過(guò)一個(gè)很小的波導(dǎo)隧穿過(guò)去
比如這樣，電磁波照理來(lái)說(shuō)在經(jīng)過(guò)一個(gè)很小的通道時(shí)大部分能量會(huì)反射回去。但是在這個(gè)窄道里填充介電常數(shù)為零的介質(zhì)后，電磁波竟然全部隧穿過(guò)來(lái)了。這里涉及到折射率為零的材料，電磁波在狹窄的波導(dǎo)里面，以無(wú)窮的相速度傳播。
#超透鏡
光學(xué)顯微鏡有衍射極限，大約為波長(zhǎng)的二分之一，這個(gè)大家都知道。
但是超透鏡可以突破衍射極限，能分辨小于二分之一波長(zhǎng)的物體。
展開 2002年底，麻省理工學(xué)院的孔金甌教授也從理論上證明了“左手”材料存在的合理性，并稱之為“導(dǎo)向介質(zhì)”，他預(yù)言了這種人工材料在高指向性的天線、聚焦微波波束、“完美透鏡”、電磁波隱身等方面的應(yīng)用前景。2006年，史密斯教授及其在杜克大學(xué)的科研小組設(shè)計(jì)、制造了著名的“隱身大衣”，并成功地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)證明。2009年又出現(xiàn)了寬頻帶的隱身衣。2010年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電磁黑洞。
光子晶體、左手材料、隱身衣等超材料研究成果被美國(guó)《科學(xué)》雜志先后于2000年、2003年、2006年選為年度10項(xiàng)重大進(jìn)展之一。《Materials Today》雜志在2008年將超材料評(píng)為材料科學(xué)50年中的10項(xiàng)重要突破之一。2010年，《科學(xué)》雜志又將超材料列入本世紀(jì)前十年的10項(xiàng)重要科學(xué)進(jìn)展之一。
目前，美國(guó)國(guó)防部專門啟動(dòng)了關(guān)于超材料的研究計(jì)劃，美國(guó)最大的6家半導(dǎo)體公司英特爾、AMD和IBM等也成立了聯(lián)合基金資助這方面的研究。歐盟組織了50多位相關(guān)領(lǐng)域最頂尖的科學(xué)家聚焦這一領(lǐng)域的研究，并給予高額的經(jīng)費(fèi)支持。日本在經(jīng)濟(jì)低迷之際出臺(tái)了一項(xiàng)研究計(jì)劃，支持了至少有兩個(gè)關(guān)于超材料技術(shù)的研究項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目約為30億日元。
重大創(chuàng)新將產(chǎn)生重大效益
近10年來(lái)，超材料研究之所以能引起全世界的高度關(guān)注，源自于超材料所體現(xiàn)的材料設(shè)計(jì)思想的重大創(chuàng)新，以及這一創(chuàng)新將產(chǎn)生的重大效益。
首先，通過(guò)材料結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全新的物理現(xiàn)象，產(chǎn)生具有重大軍用、民用價(jià)值的新技術(shù)、新材料，促進(jìn)甚至引領(lǐng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展；然后利用超材料設(shè)計(jì)思想，提升傳統(tǒng)材料性能，突破稀缺資源瓶頸，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整。
電磁超材料實(shí)現(xiàn)，使我們繼利用半導(dǎo)體自由調(diào)控電子傳輸之后，首次具備了自由調(diào)控電磁波的能力。
展開 如果你恰巧看過(guò)哈利·波特的話，一定知道哈利·波特的爸爸留給鄧布利多，又被鄧布利多送給哈利·波特的死亡圣器：隱身衣。
穿上隱身衣，就能和身后的背景完美地融為一體，能熟練操作這項(xiàng)魔法的，可不止哈利·波特，還有三星最近推出的 QLED TV。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間
3 月 7 日，三星電子在美國(guó)紐約舉辦 First Look 活動(dòng)，發(fā)布了 2018 全新家庭娛樂(lè)產(chǎn)品，這其中就有隱身玩得 6 的新款
QLED TV ，也包括優(yōu)化超高清電視（ Premium UHD TV )、超高清電視（ UHD TV )、和超大屏電視墻（ The Wall
)，以及部分影音系列產(chǎn)品。
我們都知道，客廳作為家庭里面最重要的休閑娛樂(lè)中心，配套的家電產(chǎn)品不僅僅是日常所需，還承載著一個(gè)家庭的情感訴求。從多年前的收音機(jī)、家庭影院到現(xiàn)在更為高級(jí)智能的家電，這些常態(tài)伴侶產(chǎn)品的每一次的更新?lián)Q代都伴隨著家庭成員的觀念成長(zhǎng)和情感交流。
作為客廳家電中重要的元素之一，電視的家庭受眾逐漸被其他電子產(chǎn)品分流，傳統(tǒng)固化的設(shè)計(jì)風(fēng)格逐漸滿足不了現(xiàn)代人的個(gè)性需求，一款電視在材質(zhì)、色彩和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，要與生個(gè)家庭的環(huán)境和風(fēng)格接近，成為整個(gè)家庭的一部分，因?yàn)榧彝セ罱K體現(xiàn)的是一個(gè)人的生活態(tài)度。
說(shuō)到生活態(tài)度，三星可以說(shuō)是非常有態(tài)度了，2018 年系列新品的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)可是 6 得飛起。
環(huán)境屏模式
QLED
TV
首創(chuàng)了環(huán)境屏模式，與電視所處墻壁的圖案進(jìn)行匹配，是電視融入到背景墻壁中，電視與墻壁相護(hù)襯托，整面墻變得渾然一體，這樣電視不僅僅是電視，更像是一幅壁掛或者一幅裝飾畫。
展開 “跟哈利波特的隱形衣相比，這是一個(gè)非常實(shí)際的成果，”她說(shuō)，“解超材料的基礎(chǔ)物理學(xué)將加速這類設(shè)備的開發(fā)。”
文章來(lái)自rdmag，原文題目為Beyond Good Vibrations: New Insights into Metamaterial Magic，由來(lái)點(diǎn)趣聞?wù)韰R編。
光沿直線傳播，這是我們的常識(shí)，科學(xué)家卻有辦法讓光拐彎，發(fā)生許多有趣的現(xiàn)象，譬如隱身衣。2019年1月9日，浙江大學(xué)和新加坡南洋理工大學(xué)的科學(xué)家合作構(gòu)建出世界上首個(gè)三維光學(xué)拓?fù)浣^緣體。
浙江大學(xué)陳紅勝團(tuán)隊(duì)曾在2013年制造出一種可見光波段的隱形器件，讓金魚、貓等動(dòng)物在人眼前遁形。如果能讓光像流水一樣，在物體表面不發(fā)生散射，沒有散射光的情況下，人眼就識(shí)別不出物體了。
圖：一條金魚在可見光波段的隱形裝置中進(jìn)出
圖：表面波遇到缺陷、雜質(zhì)、或者波導(dǎo)拐彎等，會(huì)產(chǎn)生不可避免地散射
在很多器件中，電磁波必須繞著彎走。在目前的技術(shù)體系中，一旦轉(zhuǎn)彎幅度大，電磁波就會(huì)發(fā)生散射，影響傳輸效率。轉(zhuǎn)彎幅度小，就不利于節(jié)省空間。光在急轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，也不發(fā)生散射，這是實(shí)現(xiàn)未來(lái)光子芯片的一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。
拓?fù)浣^緣體
拓?fù)浣^緣體是一種表面導(dǎo)電，內(nèi)部絕緣體的材料，它能讓電子繞著材料表面?zhèn)鬏敚诓牧蟽?nèi)部卻“禁止通行”。著名科學(xué)家張首晟在向公眾介紹拓?fù)浣^緣體時(shí)，曾以“高速公路”作比喻：電子在芯片里的運(yùn)動(dòng)，就像一輛輛跑車在集市里行駛，不斷地碰撞，產(chǎn)生熱量。筆記本電腦放在腿上，時(shí)間一長(zhǎng)就感覺很燙。正是電子碰撞產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致摩爾定律將失效。而拓?fù)浣^緣體好似為電子建立了高速公路，讓電子在一條條“單向車道”上運(yùn)行。
電子的“高速公路”，光子能跑嗎？2005年，普林斯頓大學(xué)的鄧肯·霍爾丹（2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主）進(jìn)行了一項(xiàng)思想實(shí)驗(yàn)，試圖將拓?fù)浣^緣體的理論拓展到光學(xué)體系。
展開 
隱身衣的最新內(nèi)容
如果策劃決定在游戲中增加一種叫“隱身衣”的道具，要求穿著此道具的玩家在屏幕上顯示的是若有若無(wú)的半透明圖像。應(yīng)該如何設(shè)計(jì)圖像引擎來(lái)適應(yīng)后期的游戲升級(jí)呢？
當(dāng)隱身衣被裝備后，就向圖像引擎添加一個(gè)過(guò)濾器。這是個(gè)極度簡(jiǎn)化的例子，實(shí)際的游戲引擎要比這個(gè)復(fù)雜。裝飾器模式還常見用于數(shù)據(jù)的前置和后置處理上。
3.5.
而隱身衣的構(gòu)成恰好是各向異性介質(zhì)。
隱身衣應(yīng)該算是變換光學(xué)帶來(lái)的最有意思的東西。第一次從數(shù)學(xué)上證明了隱身衣的可能性。當(dāng)然還有其他的應(yīng)用。
隱身衣
注意電磁波繞過(guò)了一個(gè)物體，好像這個(gè)物體對(duì)于它不存在一樣。
電磁波聚集器
半徑為c的圓圈內(nèi)的電磁波都聚集在半徑為a的圓圈內(nèi)。注意外面的電磁波不受影響。
電磁波轉(zhuǎn)向器
半徑為a的圓圈內(nèi)的場(chǎng)旋轉(zhuǎn)了90°。注意外面的電磁波不受影響。
2009年又出現(xiàn)了寬頻帶的隱身衣。2010年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電磁黑洞。
光子晶體、左手材料、隱身衣等超材料研究成果被美國(guó)《科學(xué)》雜志先后于2000年、2003年、2006年選為年度10項(xiàng)重大進(jìn)展之一。《Materials Today》雜志在2008年將超材料評(píng)為材料科學(xué)50年中的10項(xiàng)重要突破之一。2010年，《科學(xué)》雜志又將超材料列入本世紀(jì)前十年的10項(xiàng)重要科學(xué)進(jìn)展之一。
(曾經(jīng)以為，有了隱身衣，就可以瞞著爸媽偷偷吃零食，后來(lái)發(fā)現(xiàn)，躲在被子里也是一樣的效果)。
光沿直線傳播，這是我們的常識(shí)，科學(xué)家卻有辦法讓光拐彎，發(fā)生許多有趣的現(xiàn)象，譬如隱身衣。2019年1月9日，浙江大學(xué)和新加坡南洋理工大學(xué)的科學(xué)家合作構(gòu)建出世界上首個(gè)三維光學(xué)拓?fù)浣^緣體。
浙江大學(xué)陳紅勝團(tuán)隊(duì)曾在2013年制造出一種可見光波段的隱形器件，讓金魚、貓等動(dòng)物在人眼前遁形。
如果你恰巧看過(guò)哈利·波特的話，一定知道哈利·波特的爸爸留給鄧布利多，又被鄧布利多送給哈利·波特的死亡圣器：隱身衣。
穿上隱身衣，就能和身后的背景完美地融為一體，能熟練操作這項(xiàng)魔法的，可不止哈利·波特，還有三星最近推出的 QLED TV。
對(duì)這一動(dòng)態(tài)過(guò)程更好的理解會(huì)加速新的超材料的發(fā)展，比如完美的透鏡和隱身衣。” 密西根理工大學(xué)的Elena Semouchkina說(shuō)。
超材料提供了一種非常真實(shí)的可能性，即我們最牽強(qiáng)的幻想有一天會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。從隱形斗篷和完美的透鏡到極大容量的電池，它們超級(jí)強(qiáng)力的應(yīng)用挑弄人的想象力。盡管科學(xué)家們已經(jīng)研究了超過(guò)15年的超材料，但迄今為止，“挑弄”一直是關(guān)鍵詞。
