Невидимость не нарушает законов физики

Ученым удалось создать материал, при помощи которого можно делать объекты невидимыми. И хотя подобная разработка кажется грубейшим нарушением законов физики, она имеет под собой прочное теоретическое обоснование. Теперь разработка подобных метаматериалов значительно ускорится — изобретатели "плаща-невидимки" разработали программное обеспечение, рассчитывающее его параметры и дизайн для каждого конкретного случая.

Фото: REX/ Shutterstock

Полупрозрачные метаматериалы могут преломлять свет таким образом, что он огибает находящиеся позади объекты. Они же используются для увеличения разрешения микроскопов, доводя его до нескольких нанометров. Однако главным препятствием в производстве подобных структур является их конструкционная сложность — необходимо очень точно рассчитать плотность и расположение отверстий на метаматериале.

Новая разработка в разы ускоряет этот процесс. И если раньше эти расчеты могли занять несколько дней, то сейчас всего за десять дней ученым удалось разработать метаматериал, скрывающий объект в большей части микроволнового спектра. Диапазон частот, в котором "плащ-невидимка" пропадает из поля зрения наблюдателя, простирается от 1 до 18 гигагерц, что сравнимо по ширине с видимым спектром.

Разработки в области визуальной маскировки продолжаются, но шансы на успех пока расцениваются как очень низкие. В настоящее время технология позволяет работать только с волнами очень ограниченной части спектра — участка микроволновых излучений, куда входят сантиметровые и миллиметровые радиоволны. Кроме того, каждый метаматериал может воздействовать на свет в узкой полосе частот, в результате чего можно теоретически представить "плащ-невидимку", скрывающий предмет только в спектре одного цвета.

Ученые Королевского колледжа Лондона, не впечатленные результатами своих коллег, предприняли попытку создать свой вариант "плаща-невидимки", способного маскировать объекты в гораздо более широком спектре волн. Такой метаматериал еще находится в стадии теоретической разработки, но исследователи рассказывают о нем с большим удовольствием.

Пластина 50 на 10 сантиметров с высотой в один сантиметр состоит из 600 медных фрагментов, напоминающих по профилю рельс. Создать такой кусочек не представляет никакой проблемы, однако далее требуется правильно их расположить — каждый фрагмент должен иметь свой угол наклона относительно общей поверхности материала.

На данный момент ученым удалось создать участок из 10 фрагментов, поскольку вся работа производилась вручную. Тем не менее, ученые уверены, что уже через считанные месяцы они смогут представить коммерческий прототип.

Еще один путь развития технологии предлагает группа американских и китайских ученых. Для создания "плаща-невидимки", работающего в широком спектре волн, они предлагают создавать метаматериалы, влияющие на свет не электронными свойствами, а магнитными. Но и эта разработка очень далека от практического воплощения.

В одном мнения всех исследователей сходятся — создание уникального материала, умеющего делать объекты невидимыми возможно, и состоится оно уже в обозримом будущем.