Invisibilité croisée intégrée à diverses tactiques d'invisibilité

En haute mer, devenir transparent, permettant ainsi à la lumière de passer à travers le corps, fournit une stratégie d'autoprotection supérieure pour les proies médianes (1), telles que le crustacé amphipode hyperiide Cystisoma sur la figure 1A. Comme le cystisome est presque transparent à l'exception de certains organes nécessaires, tels que les yeux, sa section efficace de diffusion considérablement réduite lui permet d'éviter la détection par la plupart des prédateurs. Cependant, quelques prédateurs peuvent encore utiliser la vision croisée des spectres (2) pour détecter et attaquer avec succès ce type de proie en raison des capacités spéciales des yeux des prédateurs. Si une proie pouvait briser l'interaction équilibrée proie-prédateur en se cachant complètement de la vision croisée des prédateurs, alors la possibilité de survie dans l'océan médian serait beaucoup plus élevée.

(18), et la réponse en phase dépendante de la direction incidente est étudiée sur la figure 2 (A et B), pour les cas d'incidence polarisée électrique transversale (TE) et magnétique transversale (TM), respectivement. On peut voir que les réponses de phase sont proches du déphasage idéal à θ = 10 °, 20 °, 30 ° et 40 ° pour le cas TE, tandis que les réponses de phase des résonateurs ont un léger écart avec θ différent pour le Affaire TM. Étant donné que la conception de notre manteau de tapis est basée sur la compensation de phase de la métasurface (10, 18), qui reconstruit l'onde réfléchie de sorte qu'elle soit la même que l'onde réfléchie par le plan de sol d'origine, elle n'a pas le problème de hauteur apparente et le décalage latéral des ondes de diffusion (30).

Invisibilité croisée intégrée à diverses tactiques d'invisibilité

sont proches de l'unité, avec la plus faible amplitude du coefficient de réflexion de 0,89 pour l'anneau 5 à 7 GHz. La figure 3 (B et C) présente la réponse en phase des cellules unitaires à 7 GHz sous l'illumination des ondes TE et des ondes TM, respectivement. Les réponses de phase de toutes les cellules unitaires sont très cohérentes avec le cas idéal (théorique). En outre, la réponse en phase de chaque cellule unitaire après la procédure booléenne est presque identique à celle avant la procédure booléenne (Fig. 2, A et B).

Fig.3 Réponse de phase et d'amplitude des résonateurs en anneau après la procédure booléenne. (UNE) Atténuation d'amplitude d'une onde réfléchie pour différentes résistances de feuille. L'amplitude est moyennée sous l'incidence de polarisation TE (θ = 20 ° et 40 °), et les courbes en pointillés sont des ajustements de simulations. L'encart montre la magnitude moyenne des résonateurs annulaires pour la structure pratique après la procédure booléenne avec θ = 0 °, 10 °, 20 °, 30 ° et 40 ° pour l'éclairage TE et TM à 7 GHz. (B et C) Réponses de phase pour la polarisation TE et TM. Les modèles des anneaux après la procédure booléenne sont inclus dans la fig. S1. Parce qu'une métasurface à grande surface pour dissimuler des objets macroscopiques à l'échelle des micro-ondes et une fabrication de haute précision de fils métalliques microscopiques à l'échelle du micromètre doivent être garanties, une technique avancée de nanoimpression (28) est choisie pour réaliser le manteau hyperfréquence optiquement transparent. La caractérisation optique des métasurfaces de la couche externe et quasi-PEC sur des substrats PET par microscopie électronique à balayage (SEM) est fournie sur la figure 4 (A et B, respectivement). Le contour du résonateur annulaire macroscopique est formé par des fils circulaires métalliques, et plusieurs fils de court-circuit droits orientés le long de la direction radiale sont utilisés pour connecter les fils métalliques circulaires. Pour un résonateur annulaire de plus grande largeur, des fils métalliques circulaires plus concentriques pourraient être adoptés pour préserver le rapport largeur-période wm / pm. Contrairement aux résonateurs annulaires, des réseaux métalliques hexagonaux sont utilisés comme couche quasi-PEC. Les profils microscopiques des jonctions interlignes fournies dans les inserts de la figure 4 (A et B) présentent de bonnes connexions électriques, indiquant que les fils métalliques forment effectivement des circuits macroscopiques efficaces. En raison des réseaux métalliques et d'une bonne connexion électrique, une conductivité électrique locale élevée est obtenue sur les zones à motifs à l'échelle des micro-ondes. La transparence optique est caractérisée sur la figure 4C. Pour le cas de la métasurface de la couche externe, l'intensité lumineuse transmise peut être supérieure à 85% sur tout le spectre de longueur d'onde visible de 400 à 760 nm, et la transmittivité la plus élevée peut atteindre 90% à environ 660 nm. Pour la couche quasi-PEC, l'intensité lumineuse moyenne transmise est supérieure à 82% sur toute la plage visible. Après avoir empilé la structure de métasurface bicouche, la transparence moyenne pourrait être de 72% sur la plage de longueurs d'onde de 400 à 760 nm. La capacité de transparence optique de la cape hyperfréquence optiquement transparente est prouvée expérimentalement dans un test sur le terrain, comme le montre la figure 4D. Par rapport au cas de l'observation directe sans cape (par exemple, Fig.4E), l'observateur interne peut voir à travers le manteau et observer librement l'environnement avec peu de distorsion visuelle (voir film S1 qui imite la vision d'un conducteur qui conduit un transparent véhicule invisible).

Fig.4 Caractérisation optique du manteau. (UNE