تعد فكرة عباءة الاختفاء واحدة من أكثر التقنيات المتوقعة في السنوات الأخيرة ، ويرجع ذلك في الغالب إلى شعبية هاري بوتر. ومع ذلك ، بدلاً من السحر ، هو تصبح حقيقة واقعة بفضل الأستاذ تشن هونغ شنغ of جامعة تشجيانغ ، كلية علوم المعلومات والهندسة الإلكترونية.
تستخدم آلية الحجب التي اقترحها شبكة عصبية اصطناعية مدربة مسبقًا (ANN). تمنح هذه الميزة عباءة التكيف الذاتي دون الحاجة إلى تدخل بشري.
أقرب إلى الاختفاء
نُشر بحث عباءة الاختفاء تحت المجلة طبيعة الضوئيات في 23 آذار (مارس) الماضي ، يصف هنا كيف يطبق بصريات التحول ، حيث يأتي وهم "الاختفاء" من توجيه الضوء حول جسم ما.
يشكل الضبط السريع والتلقائي للهيكل الداخلي ، جنبًا إلى جنب مع القدرة على الاحتفاظ بإخفائه من خلال تطبيق المحفزات الخارجية أو البيئة غير الثابتة ، عباءة الاختفاء المثالية. على الرغم من أن هذه الخصائص مرغوبة ، إلا أنه لا يمكن الوصول إليها بسهولة نظرًا لوجود العديد من العوامل الأخرى التي يجب تطويرها للتطبيقات المستقبلية.
استشهد تشاو تشيان ، المؤلف الرئيسي للدراسة ، الأخطبوط باعتباره "سيد التنكر". ويرجع ذلك إلى استجابتها السريعة والتغيير الجسدي من الكروماتوفورات ، القزحية ، والكوفورات الموجودة في جلدها. وذكر كيف يمكن لأبحاثهم أن تستخدم عملية مماثلة ، قائلاً "يمكننا دمج المواد الخارقة القابلة للضبط والتعلم العميق وموجات EM في تصميم العباءة."
ساعدت التطورات الملحوظة في بصريات التحويل والمواد الكهرومغناطيسية الاصطناعية (EM) في دفع البحث عن طرق الاختفاء إلى الأمام. على مدى السنوات الثلاث الماضية ، حاول الفريق تطوير عباءة إخفاء ذكية. لم يكن هذا عملاً سهلاً بالنظر إلى أن الفريق كان عليه أن يبدأ من المربع الأول إلى خلق اختفاء ذكي نظام.
كيف يعمل الاختفاء
كل عنصر داخل metasurface له خاصية الانعكاس. يمكن ضبط هذا بشكل مستقل عن طريق تطبيق جهد تحيز تيار مباشر مختلف على ترددات الميكروويف عبر الصمام الثنائي المتغير المحمل. مع تطبيق ANN ، يمكن لغطاء metasurface الاستجابة لموجة الحادث الديناميكية على مقياس زمني بالمللي ثانية.
يتم حساب جهد التحيز تلقائيًا وتغذيته على الفور بالعباءة. باستخدام برنامج المجال الزمني ذي الفروق المحدودة (FDTD) ، يمكن لشبكة ANN المدربة مسبقًا نسخ عرض من العالم الحقيقي. ثم استخدم الباحثون إثبات المفهوم لقياس الأداء.
وبالمقارنة ، فإن قدرة عباءة السطح الخارق أفضل من الحرباء الفعلية ، مع الأخذ في الاعتبار أن الأمر يستغرق حوالي 6 ثوانٍ حتى يختلط الحيوان بخلفيته. في هذه الأثناء ، تستغرق العباءة حوالي 15 مللي ثانية فقط لتعويض الإضاءة الخارجية وإكمال التمويه.
توفر الشبكات العصبية البصرية ، المجهزة بدارات نانوفوتونية وأسطح خارقة ، احتمالية زيادة سرعة الحوسبة وكفاءة الطاقة. مع هذا الابتكار ، قد يتم تغيير تصميمات الملابس الحالية لاستخدامها في سيناريوهات عملية مع خلفيات متنوعة وأشياء متحركة ، ناهيك عن أنه يمكن توسيع نطاقها على الفور إلى ترددات أعلى. قد تتطور الأجهزة الوصفية المستقبلية من المفهوم ، وقد تساهم أيضًا في حل العديد من المشكلات الأخرى مثل مشكلة معكوس EM.
اعتمادات الصورة: تم التقاط الصورة المميزة بواسطة Dong Jiahui. جميع الصور المعروضة مملوكة لجامعة Zhejiang وتم توفيرها للاستخدام الصحفي.
المصدر بيان صحفي ZJU
