智能超材料的行为类似于静电变色龙

2019-11-07 15:08:31 来源：用户：

物理学家已开发出由智能，适应性超材料制成的所谓元壳。在最近的一项研究中，他们展示了空心超材料外壳如何能够适应其内部材料的特性。

变色龙可以灵活地改变颜色以适应周围环境。现在，在一类名为超材料的新型智能材料中可以看到类似的现象。问题是这些超材料由于其物理特性而缺乏对附近物体作出响应的能力。为了弥补这个缺点，中国物理学家开发出了所谓的“元壳”：由超材料制成的空心壳，能够在其核心中携带材料。其优点是它们的物理特性，例如介电常数-材料在电场中储存电荷的程度-随着它们所含材料的电磁特性而变化。最近在EPJB上发表的一项理论研究来自中国上海复旦大学的刘俊军和黄继平描述了他们如何开发出一整类这些变色龙般的元壳。

超材料因其电磁波和声波等其他波动现象的负折射率而闻名。负指数可以显着改变入射波的方向，甚至可以“弯曲它们”。但是，当前超材料的介电常数-与渗透性一起决定了它们的折射率-是一种静态特性，这意味着它们不适应它们的环境。metashells可以帮助改变这一点。

两位物理学家都仔细地计算了元壳的有效特性，并设法使这些特性与存储在其核心内的材料相同。结果，元壳变得适应性。作者进行了理论分析，并通过模拟进一步验证。

这些智能元壳可以成为满足不同条件下不同介电常数要求的通用材料。接下来的阶段将集中在实验研究和工业应用上。

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