研究人員使用了一種當(dāng)前熱門(mén)的自然雙曲材料α-MoO3，發(fā)現(xiàn)當(dāng)把α-MoO3薄片卷在圓柱形光纖上時(shí)，在中紅外電磁照明下的物體從視覺(jué)上消失了。

研究人員解釋?zhuān)�達(dá)到結(jié)構(gòu)的法布里-珀羅共振的光能夠以極小的散射通過(guò)α-MoO3隱身聚光器傳播并且能量在中心處得到加強(qiáng)，達(dá)到隱藏電磁照明下的物體的目的，即隱身。

陳煥陽(yáng)解釋?zhuān)骸叭�氧化鉬把光沿著一定方向擠壓進(jìn)內(nèi)核，相當(dāng)于把光抓進(jìn)了物體內(nèi)，如果折射率和阻抗匹配，就感覺(jué)內(nèi)核不存在，產(chǎn)生了隱身的效果�！�

此外，利用α-MoO3代替超材料制造的新興隱形器件在特定光源位置還表現(xiàn)出錯(cuò)覺(jué)效應(yīng)，使得我們無(wú)法通過(guò)外場(chǎng)判斷光源的真實(shí)位置。

該研究結(jié)果表明，雙曲材料，如α-MoO3和V2O5，作為變換光學(xué)的新的材料基礎(chǔ)，可以產(chǎn)生更多超越隱形聚光器的新納米光子概念，如多頻超散射、變換等離激元學(xué)等。

“這是二維材料首次被用于變換換光學(xué)器件的設(shè)計(jì)，通常我們需要超材料，但這次要簡(jiǎn)單得多�！标悷�陽(yáng)介紹，人們通常認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)完美的隱身效果很大程度上要依賴(lài)人造材料，這次實(shí)驗(yàn)的成果為天然二維材料替代超材料制造隱形器件提供了新的可能，而且相比超材料，這種材料更具有價(jià)格和制作上的優(yōu)勢(shì)。

除此之外，傳統(tǒng)的超材料具有跨尺度制備難題。比如超材料人工原子為納米結(jié)構(gòu)，需要跨尺度制備如毫米尺寸器件，其計(jì)算、設(shè)計(jì)和制備都非常困難。而真正投入應(yīng)用的隱形器件例如隱身斗篷，則需要更大尺寸，制備難度可想而知。而利用二維層狀材料，特別是具備光學(xué)各向異性的二維層狀材料，作為類(lèi)似人工超材料的基本構(gòu)筑單元，可以突破這個(gè)跨尺度制備難題。

另外，最近他們的另一個(gè)課題表明，通過(guò)引入石墨烯還可以做到動(dòng)態(tài)電調(diào)控，實(shí)現(xiàn)多物理場(chǎng)的變換光學(xué)器件。調(diào)控石墨烯的電壓，石墨烯和α-MoO3異質(zhì)結(jié)的各向異性也可以靈活調(diào)控。

新材料及其新特性的發(fā)現(xiàn)有望帶來(lái)新應(yīng)用

當(dāng)前，隱形材料應(yīng)用市場(chǎng)主要集中在軍事領(lǐng)域，而在民用領(lǐng)域尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。這主要因?yàn)�，不同軍事領(lǐng)域隱形材料主要針對(duì)偵查儀器隱形，而隱形材料在民用領(lǐng)域的研究方向主要針對(duì)肉眼隱形，研制針對(duì)視覺(jué)隱形的材料技術(shù)難點(diǎn)相對(duì)較高。

研究人員表示，實(shí)驗(yàn)表明二維天然雙曲材料具有的奇特性能夠彌補(bǔ)超材料的各種局限，使隱形器件的制造過(guò)程更簡(jiǎn)便、更便宜，有望將隱形技術(shù)推向民用市場(chǎng)。

這項(xiàng)研究在初步實(shí)驗(yàn)中取得令人滿(mǎn)意的結(jié)果，不過(guò)仍然處于驗(yàn)證階段�！案飨虍愋院蜐u變是超材料的特性，也是變換光學(xué)所需要的，如果二維材料也能類(lèi)似調(diào)控，將是一個(gè)非常有前景的領(lǐng)域。”陳煥陽(yáng)介紹，另一項(xiàng)研究中，Qiaoliang Bao和Cheng-Wei Qiu教授課題組合作構(gòu)筑的疊層結(jié)構(gòu)，已經(jīng)可以通過(guò)控制兩片三氧化鉬晶體的疊層轉(zhuǎn)角，從光學(xué)上實(shí)現(xiàn)從橢圓色散到雙曲色散的各向異性連續(xù)調(diào)控。雖然目前漸變調(diào)控還稍微困難，相信不久的將來(lái)能夠攻破。

研究人員表示，如果這些科學(xué)問(wèn)題都能解決，也許可以催生一個(gè)變換等離激元學(xué)的新研究方向，對(duì)將來(lái)片上光子學(xué)芯片的集成和靈活操控，大有裨益。這些課題目前都是偏應(yīng)用基礎(chǔ)性的研究，在產(chǎn)業(yè)和商業(yè)化應(yīng)用上還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走，但毋庸置疑，新材料及其新特性的發(fā)現(xiàn)一定會(huì)帶來(lái)一些新的應(yīng)用。