物理学家一直在寻求微波范围内完全不可见的均匀圆柱状物体。与当前依赖于材料涂层相反的是，科学家们利用无任何涂层的同质物质获得了这样的效果。这种方法是基于对电磁波散射最新认识而提出的。

 

实验中使用的射频无回声密室。图片来源：ITMO University

来自俄罗斯ITMO大学、loffe研究所、澳大利亚国立大学（Australian National University）的物理学家设法制得微波段内完全不可见的均匀圆柱体。与当前流行的依赖于材料涂层的观点相反，科学家使用无任何额外涂层的同质物质获得了这样的结果。该方法是基于对电磁波散射最新认识开发而成的。该研究结果发表于Scientific Reports上。

科学家研究了装满水的玻璃圆柱体中的光散射。本质上，这样的实验是关于均匀介质球的经典散射问题（Mie散射）的二维类似，该方案已提出将近一个世纪了。然而，当涉及到高折射率材料时，该经典问题也包含了不同寻常的物理表现。

高折射率与两种散射机制有关：与圆柱体内光的局域相关的共振散射，以及由波频率密切相关的非共振散射。这两种机制见的相互作用被称之为Fano共振。研究人员发现通过共振和非共振机制散射的特定频率的波具有相反的相位，且相互抵消，从而使得物体隐形。

该工作利用散射消除的手段，从实验上首次观察到了不可见的均匀物质。重要的是，通过将圆柱体内的水简单的从90℃改变到50℃，就可以使得1.9 GHz频率下不可见的物质在相同频率下可见。

“微波实验成功的验证了理论计算的结果。该项研究中实现隐身的物质也可以被用于其他电磁波段，包括可见光。具有相应反射率的材料要么早就被熟知，要么可开发。”论文第一作者、ITMO大学超材料实验室（Metamaterials Laboratory）高级研究员Mikhail Rybin这样描述到。

从工程角度讲，未附加额外涂层的均匀介质隐身现象的发现也相当重要。因为生产一个均匀的圆柱体相当容易，该发现有望促进纳米天线的进一步发展，其中不可见的结构元素有助于减少干扰。例如，隐形棒可作为连接两个光学芯片的复杂小型天线的补充。

随着材料的发展，人为设计自然界中不存在的不同光学性质的结构，隐形的概念越来越凸显出来。材料能够以奇特的方式改变光的方向，导致光线在要隐藏的物质周围发生弯曲。然而，基于超材料的涂层非常难制得，且与其他隐身设想不兼容。由该团队开发的这种方法是基于散射过程的最新认识而提出的，该方法简单且成本低。

新材料在线编译整理——翻译：菠菜     校正：摩天轮