(来源:中国航空报)
使用不同几何形状双层超结构材料实现此隐身。 英国莱斯特大学工程师开发出一种新型磁隐身装置,能够使敏感电子元件隐身,从而避免被探测到,为日益严重的干扰问题提供了一种潜在的解决方案。 这种磁隐身装置的工作原理是操控物体周围的磁场流动,使其表现得如同没有物体存在一样。该研究成果于12月19日发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上,研究团队随后利用超导体和软磁体构建了一个实际的磁隐身装置,并对其进行了实际验证。设计隐身装置 尽管该团队最终制造出了实体磁隐身装置,但他们的工作始于理论研究。数学建模和基于物理的模拟是研究过程的第一步。为了解决实际制造问题,该团队在模拟中使用了市售的超导体,而不是特殊的材料。 基于这项研究,科学家们开发了一种物理驱动的设计,能够隐身几乎任何形状的物体。待隐身的物体被放置在装置内部,装置外部包裹着一层由可塑性铁氧体复合材料和非磁性环氧树脂组成的铁磁外壳。测试证实,该装置能够成功地引导磁场绕过具有复杂非球形几何形状的物体——这在该领域尚属首次。 以往的隐身研究缺乏这种程度的实际应用性。早期的研究要么完全停留在理论层面,要么仅限于隐身非常简单的形状,例如圆柱体。相比之下,新型“隐身斗篷”在各种磁场强度和频率下都表现出了良好的防护效果,即使是屏蔽不规则形状的物体也能有效防护。阻挡磁干扰 随着可穿戴及其他电子设备在日常生活中日益普及,这项技术将展现出越来越重要的价值。这种隐身装置可以起到屏蔽作用,减少近距离运行的电子系统(尤其是在航空航天技术、密闭环境、可再生能源系统和医疗设备等领域)产生的磁干扰。 附近电子仪器产生的相互干扰的人工磁场会降低传感器的精度和电气性能。在这样的环境中,观测结果可能会失真、数据损坏,甚至设备可能完全失效。 为了进一步优化这项技术,研究团队正在探索如何仅通过各向同性铁磁材料的形状来实现隐身效果。值得一提的是,研究人员开发了一套计算工具,未来的工程师和科学家可以利用它来设计和改进用于特定应用的磁性隐身装置。技术应用 至关重要的是,这项研究表明,磁性隐身装置可以使用市售材料构建,而无需依赖不切实际或高度专业化的超材料。据研究团队称,潜在应用包括聚变反应堆、医学成像系统、量子传感器和先进通信技术。 “磁隐身不再是需要完美分析条件才能实现的未来概念,”该项研究的首席作者、莱斯特大学工程学院哈罗德·鲁伊斯博士说道,“这项研究表明,针对复杂几何形状的实用且可制造的‘隐身衣’已指日可待,这将为科学、医学和工业领域带来新一代的屏蔽解决方案。” “我们的下一步是利用高温超导带材和软磁复合材料制造并进行这些磁隐身衣的实验测试,”鲁伊斯博士继续说道,“我们已经在计划后续研究和合作,以将这些设计应用于实际场景。” (逸文)