第一篇:科學家們發明 隱形斗篷
科學家們發明 隱形斗篷
科學家們設計了一個隱形裝置,可以把物體隱藏在大范圍的光頻里。但對哈利·波特迷來說很不幸,想要把物體完全隱藏不見還需要很長的路要走。
事實上,他們在Physical Review X報刊上發表承認某些頻率能使物體在他們的研究中更為明顯。他們已經發明了他們認為是將來最棒的東西——基于一個電子系統的寬頻“斗篷”。
來自得克薩斯大學奧斯汀分校的Andrea Alu教授說:“我們的斗篷是一種全新的理念和設計,目的是挑戰?斗篷?的極限,我們做到了。”
他還說:“如果你想要讓一個物體在全方位和寬頻帶隱形,這是一個好解決的方案。” “我們正在尋找實現這一科學技術的時機,但我們仍處于初級階段。”
根據研究,這并不僅僅是個童年夢想,這項發明還可以在顯微鏡、軍事技術、生物醫學傳感領域有很大的用處。
當一個物體在光譜的一個點上可能不被我們看到,它實際上在另一點上亮如燈塔,所以它不可能完全看不到。研究推斷一個全功能的隱形斗篷是“不可能的”。
Alu教授說:“ 如果你抑制某一范圍內的內散射,你需要帶著興趣在其他范圍里付出代價。” 他還說:“比如,你可能制作出一件這樣的隱身衣,它讓一個物體在紅光照射下就看不見了。但如果你被白光(含所有顏色)照到了,你將看起來會是鮮艷的藍色,因此更突出了。”
這樣的設計不是首次嘗試。杜克大學的David Smith教授在2006年首次提出的斗篷,讓微波應用于小銅圓柱體。他說這是個有趣的實施,但對于某些類型物體的實施可能是有限的。
第二篇:魔法來啦:科學家發明隱身斗篷!
魔法來啦:科學家發明隱身斗篷!
Hats off to scientists in New York, who have managed to produce a cheap 'invisibility cloak' effect using readily available materials and a lot of clever thinking.Through a combination of optical lenses, any object that passes behind a certain line of sight can be made to disappear from view.讓我們向紐約的科學家們脫帽致敬吧。他們用富于奇思妙想的頭腦,通過日常的既有材料制造出了低成本的“隱身斗篷”效果。通過一個各種凸透鏡組裝起來的裝置,在特定的視角下,任何物體都可以從觀察者的眼前消失。
“People have been fascinated with cloaking for a very long time,” said John Howell, a Professor of Physics.“It's recently been a really popular thing in science fiction and Harry Potter… I think people are really excited about the prospect of just being invisible.” “長久以來,人們一直對隱身術非常著迷。”物理學教授約翰·霍威爾說,“近年來,在科幻小說和《哈里·波特》系列里經常出現隱身術……我想,人們會對未來能夠隱形的設想感到非常興奮。”
“From what we know this is the first cloaking device that provides three-dimensional, continuously multidirectional cloaking.I imagine this could be used to cloak a trailer on the back of a semi-truck so the driver can see directly behind him.It can be used for surgery, in the military, in interior design, art.” “就我們所知來看,這是世界上第一件能使人三維立體的,持續的,多個方向上隱藏身型的隱身斗篷。我想,這種裝置可以使用在半卡車的拖車上,這樣駕駛員就能直接看到他車后的路況了。它還可以用于醫療用途,軍事用途,用于室內設計和藝術領域等等。”
What makes this system so interesting is that it's simple, inexpensive and capable of working at multiple angles, as long as the object remains inside the series of lenses.It cost the scientists $1,000 to get all of the necessary equipment together, but it can be done more cheaply.A patent is pending for their invention but the scientists have put together instructions on making your own Rochester Cloak at home for less than $100.這種裝置最吸引人的地方在于,它構造簡單、成本低廉,能夠在多個視角下起作用,只要被觀察的物體保持在這種凸透鏡組裝裝置的視域之內。科學家們花費了一千元美金來湊齊所有必需的裝置,但是它的制造成本可以大幅降低。這種發明是否能申請專利還懸而未決,不過,科學家們已經寫出了使用說明書,讓你花上不到100美元的費用,就能夠在自己家里做出一個隱身斗篷。”
第三篇:美科學家發明隱身斗篷超薄材料:僅幾微米厚(圖)
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美科學家發明隱身斗篷超薄材料:僅幾微米厚(圖)
美國德克薩斯州大學的科學家在研制隱形斗篷時使用的圓柱,拍照時仍然可
見
據國外媒體報道,美國德克薩斯州大學的科學家發明了一種超薄材料,能夠讓物體對微波隱形。這種新材料的問世讓研制隱身斗篷的夢想進一步照進現實。一直以來,科學家在研制隱身斗篷時使用非常笨重的超材料。對于致力于復制哈利-波特型神奇織物的人來說,這是一個明顯缺陷。
現在,美國科學家研制出一種只有幾微米厚的斗篷,可以讓三維物體在它們的自然環境下對微波隱形,不管觀察者處在哪一個方向和哪一個位置。研究過 程中,他們采用了一種新型超薄層,名為“超屏”(metascreen)。超屏斗篷通過將銅帶附在柔軟的聚碳酸酯薄膜上制成,能夠讓一根18厘米的圓柱對 微波隱形,隱形效果在微波頻率處在3.6 GHz以及相對適中的帶寬時最佳。根據研究人員的預測,形狀怪異以及不規則的物體也可以采取相同的方式隱形。
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在測試時拍攝,科學家讓微波穿過圓柱,而后在這個物體周圍移動測量天線
當聲波、光波、X射線或者微 波等波束從物體表面反彈時,物體便被探測到。我們之所以能夠看到物體是因為從其表面反射的光線進入我們的眼睛,眼睛能夠處理這種信息。此前進行的隱身斗篷 研究使用超材料讓物體周圍的波束發生彎曲。德州大學科學家采用的方法被他們稱之為“覆蓋隱形”,利用超薄金屬超屏抵消從被“斗篷”遮住的物體表面散射的波束。
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《哈利-波特與魔法石》劇照,展示了片中的隱身斗篷
研究論文合著者安德里亞-阿 魯教授表示:“斗篷的散射場與物體表面散射的波束相互抵消,整體效果透明不可見,無論觀察者從哪個角度觀察。覆蓋隱形與現有技術相比擁有的優勢包括一致性、易于制造以及改進的帶寬。我們的研究發現你無需使用笨重的超材料抵消來自物體的散射,一個外形與物體一致的簡單網格式表面可能是一種有效的做法,在很 多方面甚至優于笨重的超材料。”
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圓柱體隱形時,微波的位置(紅色和藍色)幾乎與沒有圓柱體存在時一模一
樣 2012年,同一組研究人員首次成功讓一個三維物體隱形。根據他們刊登在《新物理學雜志》上的研究論文,他們采用一種名為“等離子體光子隱形” 的方式,利用笨重的材料抵消波束的散射。研究人員當前面臨的挑戰是如何利用覆蓋隱形技術讓物體在可見光條件下隱形。阿魯表示:“理論上說,這項技術能夠讓 物體在可見光條件下隱形。超屏在可見光頻率下的效用超過超材料。這項技術讓我們朝著研制實用隱形斗篷更進一步。利用這種方法隱形的物體的尺寸可隨著操作波 長按比例放大,在各種光學頻率下,我們都能有效阻止微米級的物體散射波束。根據我們的設想,覆蓋斗篷擁有其他一系列令人興奮的應用,例如研制光學納米標簽 和納米開關以及非侵入式傳感裝置,讓生物醫學和光學儀器成為受益者。”
-附:湖南大學遠程教育:電話:*** 唐老師Q Q 1937875256
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第四篇:科學家發明手機顯微鏡
科學家發明手機顯微鏡
科學家們已經發明了一種智能手機的“顯微鏡”,可以檢測病毒和材料小于人類頭發寬度的一千分之一,根據發表在ACS納米研究。
來自加利福尼亞大學的研究人員,洛杉磯(UCLA),創造了便攜式智能手機的附件,它可以用來檢測病毒和細菌,消除了需要昂貴或笨重的顯微鏡和實驗室設備。該裝置重量為186克(不到半磅),直接安裝在智能手機的攝像頭,被描述為一個“熒光顯微鏡。”這是使用3D打印機創建包含一個彩色濾光片,一個外接鏡頭和一個激光二極管。
附件作品啟發流體在約75度的角度,利用二極管或固體樣品。通過照明樣品,在這個角度,研究人員說,它避免了檢測“散射光”可能干擾熒光圖像。通過測試裝置,研究人員能夠檢測人巨細胞病毒(HCMV)單顆粒病毒可導致出生缺陷,包括耳聾和腦損傷。病毒還可以導致誰曾接受器官移植的人死亡風險增加,感染了HIV病毒或有弱的免疫系統。
據研究人員介紹,一個單一的病毒粒子措施大約150-300納米,和設備檢測顆粒清晰。相比之下,人的頭發大約100000納米的措施。在另一項實驗中,該設備能夠檢測到納米粒子。這是特別為實驗測量之間創建90-100納米標記的熒光聚苯乙烯珠。
研究人員驗證了智能設備通過對掃描電子顯微鏡和光子計數激光共聚焦顯微鏡。這證實了以前的研究結果。Aydogan ozca,電氣工程和加州大學洛杉磯分校薩繆理工程和應用科學學院生物工程教授,說:“這手機成像平臺可用于亞波長的物體檢測的特異性和敏感性,包括細菌和病毒,因此可以使納米技術在現場設置生物醫學測試甚至偏遠和資源有限的環境中實踐。”ozca教授補充道:“這些結果也構成單顆粒和病毒已經使用手機的第一時間檢測,現場便攜式成像系統。”
今日醫學新聞最近報道了另一個造物的UCLA-便攜式智能設備,可以進行腎臟檢查的研究團隊。來自英國的研究人員最近發明了一種便攜式眼科診所在一個智能手機,能夠診斷白內障,檢查視力眼鏡處方和檢查視網膜疾病的跡象。
第五篇:科學家的發明故事
科學家的發明故事
1、牛頓——萬有引力的發現
人們都知道從蘋果落地中牛頓發現了萬有引力定律的故事,其實那不過是法國啟蒙思想家伏爾泰為宣傳自然科學而編的故事。
在牛頓之前,人們已經知道有兩種“力”:地面上的物體都受重力的作用,天上的月球和地球之間以及行星和太陽之間都存在引力。這兩種力究竟是性質不同的兩種力?還是同一種力的不同表現?牛頓在劍橋大學讀書時就考慮起這個問題了。
牛頓23歲時,鼠疫流行于倫敦。劍橋大學為預防學生受傳染,通告學生休學回家避疫,學校暫時關閉。牛頓回到故鄉林肯郡鄉下。他仍沒有間斷學習和對引力問題的思考。
那時,鄉下的孩子們常常用投石器打幾個轉轉,之后,把石頭拋得很遠。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉過,而牛奶不灑出來。
這一現像激發了牛頓關于引力的想像:“什么力使投石器里面的石頭,水桶里的牛奶不掉下來呢?”這個問題使他想到開普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空,周行不息的行星,廣寒的月球,直至龐大的地球,進而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這對牛頓抓緊這些神奇的思想不放,一頭扎進“引力”的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規律。他首先推求月球和地球距離,由于引用的資料數據不正確,計算的結果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉,每分鐘的向心加速度應是16英尺,但據推算僅得13.9英尺。在失敗的困境中,牛頓沒有灰心,反而以更大的努力進行辛勤的研究。
1671年,新測量的地球半徑值公布了。牛頓利用這一數據重新檢驗了自己的理論,同時,還利用他自己發明的微積分處理了月一地關系中不能把地球看作質點時,重力加速度的計算問題。有了這兩項改進,牛頓得到了兩個完全一致的加速度值。這使他認為,重力和引力具有相同的本質。他又把基于地面物體運動的三條定律(即牛頓三大定律)用于行星運動,同樣得出滿意的正確結論。
牛頓整整經過了7個春秋寒暑,到他30歲時終于把舉世聞名的“萬有引力定律”全面證明出來,奠定了理論天文學、天體力學的基礎。
萬有引力定律的發現,宣告了天上地面的萬物都遵循同一規律運動,徹底否定了亞里士多德以來宗教勢力宣揚的天上地下不同的思想,這是人類認識史上的一次飛躍。