最近， 我的课题组开始做超异介质(Metamaterials)的研究。 当然， 开始阶段， 以学习为主， 组内的几个年轻人， 思想活跃， 干劲十足， 作为学习阶段的练习， 也做了几个小的工作。 其中的一个很有意思的工作是把窗户开得大一点。 这是组里的青年教师罗旭东博士首先想到的， 他注意到， 不论是房间， 还是飞机， 火车，开窗的主要目的是为了透光， 而通风则已经退居其次。 为了透光好， 就得把窗户开大一点， 这样势必就要占据墙上的很多地方。 那么，能不能想出一个方法， 使得比较小的窗户起到大窗户的作用呢？ 他把这个想法在讨论中讲了，一位博士生陈焕阳觉得这个问题很有意思， 于是就回去开始设想一种超异物质来实现这个设想， 另一位大二的同学 张晓鹤也和陈焕阳一起在思考和计算， 经过几天的讨论， 实现这个想法的思路比较成熟了， 张晓鹤和陈焕阳做出了材料的设计， 同时利用有限元计算验证了这个设计， 从理论上实现了窗子开大一点的想法。 这一学习中的练习题做的很漂亮， 也比较完整， 整理成文后， 送交Optics Express, 很快就通过了审稿， 即将登出。

这是文章的链接， 在哪里还有几个动画演示。

http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?uri=oe-16-16-11764

  

图中示意了一个需要的窗户大小和利用超异材料作为“窗玻璃”的小窗户， 小窗户对于电磁波（光）的通透性质与大窗户是完全一样的， 如下面的图所示：

             

上面的两张图分别是光源发出的光和光源的光通过一个窗户的情况， 由有限元计算得到。

                                       

上面的第一图是一个小得多的窗户， 用了特异材料后， 其透光性质与前面的大窗户的情形几乎全同； 而第二个图是小的窗户， 没有加特异材料， 光几乎无法通过。

通过材料设计， 不仅可以实现电磁波的隐身， 旋转，... ...  ，也可以实现其它波如声波的类似性质。

 

 

 

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