主题：隐身衣技术I：导言 -- witten1

元材料

在先前的几节里我们设想了许多种的实现隐身衣的方案，但是如若我们无法找到实现相关功能的材料的话那一切就只是理论上的空想了。幸运的是，其中的一些隐身衣方案相对来说比较容易实现，而元材料的出现极大的拓展了我们可以应用的材料的范围。

元材料的想法就是通过改变已知材料的物理结构来达到我们所需要的电磁场的性质的目的。一个简单的例子就是在电介质里制造出一系来的微小的空穴。如果所有这些的微小的空穴都比相关的入射的电磁波的波长小得多，那么从入射光看到的将是一个平均的响应和约化的有效的介电率。更多得类似于微小的金属共振器的复杂材料能产生更奇特的效应----负折射率。假定被处理的部位（比如先前所说的微小的空穴）保持着远小于波长的尺寸，这时这材料的性质就可以用有效的介电率和磁导率来解释了。可是正如我们所看到的，自然界不曾对材料的电磁性质表现出我们所想要的慷慨，我们只能有非常有限范围的选择，而且具有负折射率的材料在自然存在的材料中并不存在（到目前为止）。所以人工实现的元材料具有负折射率的这一优良性质使得元材料成为实现隐身衣的不二人选。隐身技术要求隐身材料的性质是连续的变化且一般来说材料是各向异性的。元材料适时的满足了这些要求。

上图左半边是第一个的隐身衣技术在微波频率范围（@8.5GHz by Duke Group）内的实现，其实现了对所被包围区域的几乎完美的隐身；而上图的右半边是另一个隐身衣技术在近红外区域（@632.8纳米（这已经接近可见光了） by Berkeley Group）的实现，我们可以在上图右下方看到其实现了一个4微米*0.4微米见方的几乎完美隐身区域，这样的隐身技术是“地毯式”隐身衣（详见前节介绍）。Berkeley组及别的组的最近几年实验表明恰当的材料的结构设计可以使得“地毯式”隐身衣技术适应用于很宽的频率范围的隐身(从微波到可见光)。