23.03.2010 12:30

С глаз долой - под "плащ-невидимку"

Революционное открытие сделала команда физиков под руководством Толга Эрджинина из Технологического института Карлсруэ (Германия). Новинка представляет собой метаматериал, обладающий отрицательным коэффициентом преломления электромагнитных волн. "Плащ-невидимка" позволяет прятать объекты в трех измерениях при углах рассмотрения от 0 до 60 градусов.

Впервые ученым удалось создать уникальный материал, который благодаря отрицательному коэффициенту преломления электромагнитных волн делает предметы незаметными в трех измерениях (в диапазоне волн света, близких к видимому). В такой среде величины магнитной и диэлектрической проницаемости (фундаментальные характеристики материи) плавно меняются. А электромагнитные волны, распространяющиеся внутри этой конструкции, отклоняются и огибают предмет, поэтому тот остается незаметным для внешнего наблюдателя.

Сама структура — это каркас, состоящий из расположенных друг над другом полимерных блоков размером в несколько сотен нанометров. Устройство позволяет сделать невидимым объект толщиной менее полутора микрометра, лежащий на плоской поверхности.

Подобные материалы демонстрировались и раньше. Так, в 2006 году сотрудники университета Дюка создали шапку-невидимку, которая могла скрыть от человеческих глаз крупные предметы. Правда, чудо-ткань работала только в двух измерениях и все-таки давала незначительную тень.

Годом ранее физики из университета Пенсильвании похвастались, что изобрели надежный способ сделать предмет или человека полностью невидимым. Они разработали уникальное плазмообразное покрытие, которое, снижая рассеивание света, делало объекты практически неразличимыми с любой точки.

Кроме того, в августе 2008 года появилась информация о том, что двум независимым группам ученых из Калифорнийского университета в Беркли (США) удалось разработать два вида материалов, позволяющих направлять свет по неправильному пути. Они использовали метаматериалы, похожие на те, что взяли за основу и в Пенсильвании.

А в январе 2009 года группа ученых из университета Дюка (Duke University) в Дареме, Северная Каролина, США, разработала ткань, которая скрывает разнообразные объекты таким образом, что их невозможно зафиксировать с помощью микроволн.

Новый "плащ-невидимка" позволяет прятать объекты в трех измерениях при углах рассмотрения от 0 до 60 градусов. Реализовать на практике этот принцип стало возможно с появлением нового типа материалов, свойства которых определяются не столько составом, сколько геометрией внутреннего строения.

Для того чтобы чудесный плащ работал, его структура должна состоять из полимерных фрагментов размером всего 100 нанометров. Создание таких маленьких объектов — это ювелирная работа, представляющая существенную техническую сложность. Поэтому, как ни печально, но ожидать массового применения этой технологии в ближайшее время не стоит.

Однако члены научного сообщества признают, что нынешняя разработка — важный шаг к созданию материалов-невидимок, которые впоследствии можно использовать на практике.

О принципе, позволяющем делать предметы невидимыми, "Правде.Ру" рассказал лауреат премии Президента РФ, ведущий научный сотрудник Санкт-Петербургского госуниверситета информационных технологий, кандидат физико-математических наук Павел Белов:

"Концепция метаматериалов является принципиально новым подходом, позволяющим конструировать материалы, основываясь на свойствах, которые от них требуются, а не от ограниченной базы уже существующих. Это технологии будущего, над которыми сейчас активно трудятся и российские ученые.

И достигнуть удалось многого. Главным результатом работы в этом направлении является то, что уже разработанные материалы позволяют передавать изображения со сверхразрешение, которое на несколько порядков лучше, чем разрешение обычных оптических систем передачи и обработки изображений. Тем самым удалось преодолеть классический дифракционный предел разрешения для оптических линзовых систем, который долгое время казался непреодолимым даже теоретически! А это та самая база, позволяющая делать предметы невидимыми".

Читайте также в Правде.Ру