От години авторите на научна фантастика и фентъзи мечтаят за магически предмети - като наметалото за невидимост на Хари Потър или пръстена на Билбо Багинс - които биха направили хората и нещата невидими. Миналата седмица екип от учени от Тексаския университет в Остин обявиха, че са стигнали една крачка напред към тази цел. Използвайки метод, известен като „плазмонично прикриване“, те затъмниха триизмерен обект в свободно пространство.
Свързано съдържание
- Геометричните форми вдъхновяват нови, еластични материали
Обектът, цилиндрична тръба с дължина около 7 инча, беше „невидим“ за микровълните, а не за видимата светлина - така че не е като да влезете в експерименталния апарат и да не видите обекта. Но постижението е все пак доста смайващо. Разбирането на принципите на прикриване на обект от микровълни може теоретично да доведе до действителна невидимост скоро. Изследването, публикувано в края на януари в New Journal of Physics, надхвърля предишните експерименти, в които двуизмерните обекти са били скрити от различни дължини на вълната на светлината.
Как го направиха учените? При нормални условия ние виждаме обекти, когато видимата светлина отскача от тях и в очите ни. Но уникалните „плазмонични метаматериали“, от които е направено наметалото, правят нещо различно: те разпръскват светлина в различни посоки. „Когато разпръснатите полета от наметалото и обекта се намесват, те се отменят взаимно и цялостният ефект е прозрачност и невидимост във всички ъгли на наблюдение“, казва професор Андреа Алу, съавтор на изследването.
За да тества материала за прикриване, изследователският екип покрива с него цилиндричната тръба и подлага настройката на спукване на микровълново излъчване. Поради ефекта на разсейване на плазмоничния материал, полученото картографиране на микровълните не разкри обекта. Други експерименти разкриха, че формата на обекта не влияе върху ефективността на материала и екипът смята, че теоретично е възможно да се прикрият няколко предмета наведнъж.
Следващата стъпка, разбира се, е създаването на прикриващ се материал, способен да затъмнява не само микровълни, но и видими светлинни вълни - плащ за невидимост, който може би ще можем да носим в ежедневието. Alu обаче казва, че използването на плазмонични материали за скриване на по-големи предмети (като, да речем, човешко тяло) все още е начин:
По принцип тази техника може да се използва за прикриване на светлина; всъщност някои плазмонични материали са естествено достъпни при оптични честоти. Въпреки това, размерът на обектите, които могат да бъдат ефективно прикрити с този метод, се мащабира с дължината на вълната на работа, така че когато се прилагат към оптични честоти, можем да успеем ефективно да спрем разсейването на обекти с размер на микрометър.
С други думи, ако се опитваме да скрием нещо от човешките очи с помощта на този метод, би трябвало да е мъничко - микрометърът е една хилядна от милиметъра. И все пак дори това може да бъде полезно:
Прикриването на малки предмети може да е вълнуващо за различни приложения. Например, в момента изследваме приложението на тези понятия за прикриване на върха на микроскопа при оптични честоти. Това може да бъде от голяма полза за биомедицинските и оптичните измервания в близко поле.
През 2008 г. екип от Беркли разработи ултра тънък материал с потенциал да направи обектите невидими, а по-рано тази година група учени от Корнел, финансирани от DARPA, успяха да скрият действително събитие с дължина 40 пикосекунди (това е 40 трилиона месеца от второ) чрез настройване на скоростта на светлинния поток.
Плащът за невидимост може да е още години, но изглежда сме навлезли в ерата на невидимостта.
