时间: 2024-08-04 09:39:19 | 作者: 产品展示
南报网讯(记者何洁实习生王凌云)一辆从外部看起来肯定没窗户的轿车,里边的驾驶员却能够毫无阻止地看到车外的景色;一间四面都被墙面围住的房子,当里边的人向外看时,墙面却好像是通明玻璃相同,透过它能够惬意赏识墙外的景色……近来,南京大学物理学院赖耘、彭茹雯和王牧协作团队的新发现有望完成上述科幻般的场景,他们规划出一种通明哑光外表,完成哑光外表的一起保留了杰出的通明性。这项研究成果在世界威望期刊《科学开展》上宣布。
这一科研成果的创意,源于南京大学物理学院赖耘教授2018年的一次搭车阅历。其时激烈的眩光经过前车的后窗玻璃反射,刺得他简直没办法睁开眼睛。一个主意在赖耘脑海里闪现:能否在确保玻璃高通明性的一起最好能够下降玻璃的镜面反射率,然后消除眩光这种光污染呢?
在传统光学中,一个前史悠远持久的难题是通明性与哑光外表之间的对立。比方常见的纸张、木头、墙面,因为粗糙标明产生了漫反射,将光线向五湖四海反射,尽管消除了影子和眩光,但通明程度一会儿就下降。“若要处理这样一些问题,就要将透射跟反射分隔调控,在尽可能坚持透射的前提下消除镜面反射。”赖耘告知记者。
2021年,赖耘及其协作团队初次将光学互易性和空间反演对称原理结合运用,规划出无序翻转超外表,由两个结构单元随机翻转排布组成,打破了透射光和反射光之间的相关,既消除了反射影子,又像通明玻璃相同能清楚地看见后边的物品。但是这种超外表的漫反射的作用是跟着光的频率而改变,并且最小特征尺度约为100纳米,难以加工出正常尺度巨细并使用到日子中。
为了战胜上述难题,赖耘和团队持续探究了3年,总算在本年取得了突破性开展,他们使用工业级光刻技能制造出了直径为10厘米的通明哑光外表。“通明哑光外表掩盖上了两层互补的随机散布金属反射片,金属原料选用日子中常用的钛、铝、金等,金属片的厚度设置在25纳米左右,横向尺度扩大到900纳米。”赖耘说,通明哑光外表似乎为窗户披上了一层金属外衣,外侧呈现出粗糙金属的哑光原料特色,内侧却能够明晰看见外界,完成单向“隐形”作用。
如何能掩盖到全频率可见光?“若在这个外表上掩盖薄层电介质,介质外表与金属片会产生光的干与作用,导致漫反射带宽掩盖了整个可见光波段。”赖耘说,试验成果出人意料的好,具有该外表的玻璃,能够在整个可见光波段坚持完美通明性的一起展现出如粗糙物体外表一般的哑光外表,镜面反射率约1%,仅占总反射率的几十分之一。
论文中还展现了一个风趣的试验:这种通明哑光外表的高清显现和增强实际技能。通明哑光外表的漫反射类似于电影院的幕布功用,可变成高清通明显现屏,摄像头透过通明哑光外表获取这以后的物体图画信息,经过图画识别系统识别出物体,再将物体的信息投影在通明哑光外表上,完成了一种简略的增强实际使用。
赖耘表明,这类新式的光学材料在隐形、成像和显现等范畴有广泛的使用远景,有望完成一系列史无前例的新使用,根据具有哑光外表的通明窗户,能够更自由地规划车辆、房子的外观,完成“无窗”却可透视的科幻场景;而结合投影技能,则有望用较低的本钱完成大面积的动态高清通明显现,推进车载显现、橱窗显现、增强实际等科技的开展。