电磁波隐身技术（隐身材料为什么可以把电磁波吸收）

复旦大学雷达成像怎么样 和哈佛大PK，复旦科学家打造的“隐身纸”，居然可以吃掉电磁波

作者吴苡婷 本文首发于上海科技报

我们知道日常的电磁波分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。人眼可接收到的电磁波，称为可见光。电磁波的穿透力很强，也有镜面反射性。

复旦大学物理系周磊教授科研团队经过多年的努力，打造出了一种人工超材料，它可以“吃掉”电磁波，有可能让物体无法进入雷达的视野，还可以利用这种神奇的材料随心所欲调控电磁波的运行的方式，既能让其穿透、还能让其转变传播角度。而这些性能有望为国防、信息通讯、集成电路、新能源、生物医药等领域带来变革式的发展。日前该项目获得上海市自然科学奖一等奖。

与哈佛大学几乎同行的科研探索

自由地调控光（电磁波）是人类的梦想，自然材料对电磁波的调控能力非常有限。为了解决这一难题，人们提出了人工超材料的概念，它可以逐步实现自然材料无法企及的诸如负折射、超聚焦、电磁隐身等奇异物理现象，超材料研究曾被《科学》杂志评为本世纪前10年的10大科技突破之一。周磊敏锐地感受到了这一领域的巨大潜力，他的科研团队投入到了这一领域的研究中，尝试利用超表面去解决这一关键问题，他们集中开展了“波前调控”“偏振调控”“传输调控”的三大类研究工作，一共发表核心论文20篇，大大提升了中国在这个学术领域的国际地位和影响力。

让周磊既骄傲又遗憾的是，在双方不知情的情况下，他们与哈佛大学间在进行超表面方面的研究。但可惜的是对方在《Science》杂志上发表首篇论文的时间比周磊科研团队在2012年《Nature Materials》发表论文的时间早了半年时间。

“当时我们在几点上比他们做的更加深入，他们当时在红外波段实验验证了非镜面反射及异常折射，而我们不仅将非镜面反射的效率大大提高，更提出并实现了传播波到表面波耦合的新思想。”周磊说。

这是一个应用空间广泛的全新领域

在周磊眼里，这个研究带来的将是一个个魔幻般的场景。“飞机上贴这种材料，雷达打过来，电磁波完全被材料导引为表面波从而不被反射，这为隐身提供了新思路；过去我们聚焦电磁波需要凹面镜，现在薄薄一张纸厚的平面就可以实现电磁波的点聚焦，可以大大降 造成本。光伏电能的使用是该研究的另一可能应用领域，以往太阳能光伏发电有一个软肋，就是一旦导电就太阳光就会被反射出去，导致光能转为电能的效率大大降低，这个神奇的超材料“纸面”有望帮助人们解决这一难题，让光能转换电能效率得到提升。”

而未来这些新原理在光芯片中也有望找到重要应用。一块小小的硅片上 多种电子元器件的芯片，承担着运算、存储和控制的功能。它的使用几乎涵盖所有电子设备。，与光路相比，集成电路的这些本事却显得有些不值一提，光路处理速度是电处理速度的1000倍。周磊说，他们发现超表面可以将三维空间的电磁波高效转化为二维空间电磁波，通过设计可以让电磁波按照一定的轨迹在二维平面上运行，这些突破性原理为未来光芯片的设计提供了有力技术支撑。

令人激动的是，周磊的科研团队和复旦物理系张远波教授的科研团队合作，将石墨烯的可调功能与超表面相结合，实现了对电磁波的动态调控。周磊告诉记者，这样的性能可以让该技术的使用领域拓宽。

期待后端应用领域的研究拓展

在自主装备制造领域，这种人工超材料也有重要的应用价值。周磊举例说，我们看到的立体电影，与透射光的偏振有关，造成了观众眼睛的错觉。电磁波是横波，电场的振动方向在与光波前进方向垂直的平面内。电磁波有很多振动的方式。而他们研发的人工超材料，已经在实验中实现了交叉线偏振、椭圆偏振、圆偏振的自由转化，偏振转化效率可以达到100%。周磊说，这样的偏振转换可以应用在电磁波的任意波段，克服传统偏振器过去的技术局限性。

“作为物理系的科研团队，我们在前方攻城拔寨，克服人工超材料的基础性科研难题，后端的应用还需要各个领域科学家和相关产业中企业家的共同努力，希望大家积极参与进来，有一天把实验室的魔幻场景变成现实！”周磊满怀憧憬。

隐身材料为什么可以把电磁波吸收 隐身技术电磁波