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電磁探測(cè)“聯(lián)袂”智能芯片打造極速隱身衣

2020-04-09 10:15:59來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：智能閱讀量：4320

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】每個(gè)人小時(shí)候都曾想過，如果自己可以擁有超能力，該選擇哪一種好呢？小編一直心心念念的都是哈利波特的那件隱身衣，只要披上隱身衣，在別人看不到自己的情況下，便可為所欲為。不過，對(duì)于普通人而言，這只是一種假想。但是，跟小編一樣執(zhí)著于隱身的科學(xué)家們，在刻苦的鉆研中，利用科技力量一步步逼近了隱身這個(gè)“假想”。

　　4月8日，據(jù)科技日?qǐng)?bào)消息獲知，浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)院陳紅勝教授課題組聯(lián)合浙江大學(xué)、美國(guó)麻省理工學(xué)院多位學(xué)者，在上率先研制出了基于深度學(xué)習(xí)的新一代智能隱身器件。經(jīng)了解，該器件可在不依賴任何人為操控的情況下，實(shí)現(xiàn)15毫秒快速地使實(shí)驗(yàn)小車隱身，躲避雷達(dá)探測(cè)。這主要是依靠新型電磁材料和智能芯片進(jìn)行動(dòng)態(tài)適應(yīng)背景環(huán)境的變化，從而與背景電磁環(huán)境融為一體，達(dá)到自適應(yīng)隱身的效果。該成果的相關(guān)研究已發(fā)表在光學(xué)領(lǐng)域期刊《自然·光子學(xué)》上。

　　其實(shí)，人為研究的隱身方法大多數(shù)是利用坐標(biāo)變換的方法來控制電磁波，使其能夠繞過被隱身的區(qū)域，按照原來的方向傳播，以此來達(dá)到物體完全隱形的目的。但困難的是，人類的“隱身衣”研究在電磁參數(shù)、設(shè)計(jì)制備、色散等方面都有著嚴(yán)格的要求，而這也對(duì)隱身技術(shù)的施展提出了眾多限定條件，一旦外界環(huán)境或者哪個(gè)條件稍加改變，就會(huì)嚴(yán)重影響到隱身效果。

　　面對(duì)種種困難，科學(xué)家們不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，尋找著更為可靠的隱身技術(shù)。事實(shí)上，這次研究成功的思路源于自然界中一些動(dòng)物的隱身方式?？茖W(xué)家了解到，章魚表皮中含有許多色素細(xì)胞，這些細(xì)胞可以針對(duì)不同的背景環(huán)境，促使其肌纖維瞬間擴(kuò)張和收縮色素細(xì)胞，從而改變其原本的皮膚顏色紋理，與背景融合。不僅如此，包括溫度、光線和機(jī)械等外界刺激，章魚也能迅速作出反應(yīng)，趨利避害。

　　由此，研究者想到通過研制新型智能電磁材料，來模擬章魚的隱身技巧。他們運(yùn)用可重構(gòu)的新型人工電磁材料單元充當(dāng)章魚的有色細(xì)胞，搭建電磁波和環(huán)境探測(cè)器代替章魚的光敏細(xì)胞，再利用智能芯片的深度學(xué)習(xí)功能模擬章魚的中樞神經(jīng)，以此設(shè)計(jì)了一項(xiàng)小車智能隱身實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，小車身披一層超薄的“有色細(xì)胞”隱身材料，由“中樞神經(jīng)”，也就是智能芯片控制，經(jīng)訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)模型，根據(jù)輸入的電磁信息快速做出反應(yīng)，為“隱身衣”的電磁做出調(diào)整，隱身過程只需15毫秒。

　　這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功很大程度上推動(dòng)了隱身技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)，隨著軍事偵查技術(shù)的發(fā)展需要，軍備設(shè)施的隱蔽日益重要。目前，新的“隱身衣”成功融合了電磁材料和智能技術(shù)，大幅縮短了隱身時(shí)間，有望在更為開放、復(fù)雜的場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的隱身作用，未來，將在國(guó)防安全、航天、航海等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

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