BAE Systems ontwikkelt een vlakke lens die lijkt alsof hij gebogen is

Anonim

BAE Systems ontwikkelt een vlakke lens die zich als een gebogen object gedraagt

Elektronica

David Szondy

22 april 2014

2 afbeeldingen

De technologie kan ervoor zorgen dat antennes naadloos in de huid van vliegtuigen en andere voertuigen passen

Iedereen die ooit een dikke bril nodig heeft, heeft het vaste idee dat lenzen het enige zijn waar vorm de functie volgt. BAE Systems en Queen Mary's School of Electronic Engineering and Computer Science in Londen hebben dit idee echter betaald met een platte lens die werkt als een conventionele gebogen lens, maar zonder vermindering van de bandbreedteprestaties. Gebruikmakend van een combinatie van samengestelde metamaterialen en transformerende optica voor de eerste keer, hebben ze een lens gemaakt die in staat is om elektromagnetische golven te buigen, maar toch niet aan zijn vorm is gebonden vanwege zijn functie.

Lenzen, antennes en soortgelijke dingen die elektromagnetische golven buigen en richten, zijn duidelijk nuttige dingen. Maar soms kan een lens die eruitziet als een lens of een antenne die op een antenne lijkt, een verantwoordelijkheid zijn. Het kan de stroomlijning van een vliegtuigvleugel belemmeren of een stealth-voertuig minder stiekem maken op manieren die veel meer zijn dan triviaal, bijvoorbeeld.

Idealiter is de manier om met dit soort tegenslag om te gaan iets te bedenken dat werkt als een lens, maar niet de vorm van een lens nodig heeft. Een oplossing is om de schijnbaar magische eigenschappen van metamaterialen te gebruiken. Dit zijn materialen gemaakt van elementen die op een manier zouden moeten werken, maar de manier waarop ze gefabriceerd zijn, maakt ze in een andere manier werkzaam. Het zijn gewone stoffen die zijn ontworpen met nauwkeurig ontworpen en gefabriceerde microscopische structuren. Deze structuren interageren met licht of geluid op een manier dat ze effecten produceren die niet in de natuur voorkomen. Een voorbeeld is een metamateriaallens ontwikkeld door MIT, die een concave vorm heeft die radiogolven moet verspreiden, maar deze in plaats daarvan scherpstelt.

Dit kan de klus klaren, maar metamaterialen werken meestal alleen over een smalle band van frequenties, wat hun prestaties beperkt. De benadering van BAE en Queen Mary is om metamaterialen te combineren met transformatieoptica, die heel eenvoudig de geometrie van de microstructuren in de lens gebruiken in plaats van traditionele optica om elektromagnetische golven te buigen. Door beide benaderingen te gebruiken, is het resultaat een lens die werkt met een brede bandbreedte met hoge prestaties.

Volgens de partners kan het vermogen om lenzen te maken die plat zijn (of die in andere vormen zijn gemaakt) het ontwerp van vliegtuigen, schepen, radio's en schotelantennes radicaal veranderen door lenzen en antennes toe te staan ​​die naadloos in de huiden van vliegtuigen passen en andere voertuigen. Op basis van deze nieuwe ontwikkeling zeggen de partners dat ze zullen blijven ontwikkelen en begrijpen hoe transformatieoptica en metamaterialen kunnen worden toegepast in de defensie-, veiligheids- en ruimtevaartsectoren.

"Het is in de toekomst mogelijk dat dit onderzoek zou kunnen bijdragen aan de productie van nog kleinere of discrete antennes", zegt professor Yang Hao van de School of Electronic Engineering and Computer Science van Queen Mary. "Dit kan nuttig zijn in alle lagen van de bevolking, van telecommunicatie tot gezondheidszorg.We zijn erg blij dat deze gezamenlijke inspanning tussen de academische wereld en het bedrijfsleven heeft veel beperkingen op het ontwerp van de antenne overwonnen."

Bron: BAE Systems

Een illustratie van hoe de nieuwe platte lens werkt

De technologie kan ervoor zorgen dat antennes naadloos in de huid van vliegtuigen en andere voertuigen passen

Wilt u een schonere, snellere laad- en reclamevrije leeservaring?
Probeer Nieuwe Atlas Plus. Schrijf je nu in voor slechts $ 19 per jaar.