Метаматериал сделает объект невидимым
Исследования в области создания метаматериалов и конструкций, позволяющих скрывать объекты от любопытных взоров, открывают фантастические перспективы.
В 2006 года появилось сообщение о работе группы физиков из Великобритании, разработавших концепцию устройства для отражения электромагнитного излучения в оптическом диапазоне.
Устройство, напоминающее по форме цилиндр с множеством воткнутых в него иголок размерами в нанометры, не только невидимо снаружи, но и способно скрывать от наблюдателя объект внутри цилиндра. Это устройство должно работать, но у него есть серьезные недостатки - оно способно скрывать объект только при освещении монохроматическим светом, а для всего оптического диапазона этот принцип не годится.
Исследователи из университета Пердью (США) под руководством профессора Владимира Шалаева опубликовали в Nature Photonics статью, где для этих целей применен аналогичный подход с использованием новых метаматериалов.
В новом варианте проведены расчеты, доказывающие возможности создания покрытия, невидимого при облучении длиной волны 632,8 нм, что соответствует красному цвету. Этот принцип можно распространить и на любые другие длины волн в видимом диапазоне.
Пока, правда, неясно, как совместить в одном устройстве покрытия для всех длин волн, но исследователи полагают, что это вполне разрешимая техническая проблема. Размеры такого защитного укрытия также могут быть любыми, они в состоянии укрыть и человека, и самолет.
Для того, чтобы объект был невидимым, он не должен отражать падающий на него свет, и, кроме того, падающий свет должен огибать объект. Без последнего требования на месте объекта будет видна своеобразная тень. При огибании лучей наблюдатель увидит излучение, отраженное от предметов позади объекта, но не сам объект или его тень.
Устройство, обладающее этими свойствами, создано на основе т.н. немагнитных метаматериалов. Главной особенностью метаматериала является коэффициент преломления, меньший 1, причем он может меняться от 0 на внутренней поверхности материала до 1 на внешней. Эта особенность и создает возможность для направления падающего излучения в обход объекта. У природных материалов коэффициент преломления больше 1.
Метаматериал состоит из поверхности с иголками диаметром около 10 нм. Особенностью метода является расположение наноиголок в виде отдельных слоев, прикрепленных к центральной цилиндрической части.
Даже монохроматический вариант устройства может быть использован, например, для сокрытия объектов от приборов ночного видения, которые, как правило, работают на одной длине волны в ИК-диапазоне. Другое применение - скрыть объект от систем лазерного наведения огнестрельного или другого оружия, сообщает PhysOrg.
В 2006 года появилось сообщение о работе группы физиков из Великобритании, разработавших концепцию устройства для отражения электромагнитного излучения в оптическом диапазоне.
Устройство, напоминающее по форме цилиндр с множеством воткнутых в него иголок размерами в нанометры, не только невидимо снаружи, но и способно скрывать от наблюдателя объект внутри цилиндра. Это устройство должно работать, но у него есть серьезные недостатки - оно способно скрывать объект только при освещении монохроматическим светом, а для всего оптического диапазона этот принцип не годится.
Исследователи из университета Пердью (США) под руководством профессора Владимира Шалаева опубликовали в Nature Photonics статью, где для этих целей применен аналогичный подход с использованием новых метаматериалов.
В новом варианте проведены расчеты, доказывающие возможности создания покрытия, невидимого при облучении длиной волны 632,8 нм, что соответствует красному цвету. Этот принцип можно распространить и на любые другие длины волн в видимом диапазоне.
Пока, правда, неясно, как совместить в одном устройстве покрытия для всех длин волн, но исследователи полагают, что это вполне разрешимая техническая проблема. Размеры такого защитного укрытия также могут быть любыми, они в состоянии укрыть и человека, и самолет.
Для того, чтобы объект был невидимым, он не должен отражать падающий на него свет, и, кроме того, падающий свет должен огибать объект. Без последнего требования на месте объекта будет видна своеобразная тень. При огибании лучей наблюдатель увидит излучение, отраженное от предметов позади объекта, но не сам объект или его тень.
Устройство, обладающее этими свойствами, создано на основе т.н. немагнитных метаматериалов. Главной особенностью метаматериала является коэффициент преломления, меньший 1, причем он может меняться от 0 на внутренней поверхности материала до 1 на внешней. Эта особенность и создает возможность для направления падающего излучения в обход объекта. У природных материалов коэффициент преломления больше 1.
Метаматериал состоит из поверхности с иголками диаметром около 10 нм. Особенностью метода является расположение наноиголок в виде отдельных слоев, прикрепленных к центральной цилиндрической части.
Даже монохроматический вариант устройства может быть использован, например, для сокрытия объектов от приборов ночного видения, которые, как правило, работают на одной длине волны в ИК-диапазоне. Другое применение - скрыть объект от систем лазерного наведения огнестрельного или другого оружия, сообщает PhysOrg.
Ещё новости по теме:
18:20