Видимо, невидимо: на бумаге объекты скрылись из глаз
Из-за чего научная работа, пестрящая малопонятными терминами и расчётами, появилась в центре внимания научно-популярных и околонаучных СМИ? Весьма легко – на горизонте снова замаячила невидимость, которой люди бредят со времён Уэллса.
Андреа Алу (Andrea Alu) и Надир Энгета (Nader Engheta) из университета Пенсильвании (University of Pennsylvania) внесли предложение уникальную идею обеспечения невидимости объектов, которая, действительно, сопровождается рядом таких условий, что реализация на практике будет чуть ли вероятной (либо правильнее скажем — нужной).
Во всяком случае, если сказать как раз о создании пресловутого «плаща-невидимки» либо некоего «безотносительного» камуфляжа для самолётов, и по большому счету — больших объектов.
Забавно, но многие СМИ, не вникая в подробности, поспешили заявить о буквальном воплощении сказок и фантастических рассказов. Говорили, что сотрудникам из университета Пенсильвании удалось уже чуть ли не что-то скрыть.
В это же время, речь заходит до тех пор пока только о чисто теоретической, бумажной работе.
Интересующихся графиками и сухими формулами — отсылаем к этому подробному докладу (pdf-документ).
Очередные изобретатели невидимости — Алу и Энгета (фотографии с сайтов dea.uniroma3.it и ee.upenn.edu).
Итак, учёные из Филадельфии придумали покрытие называющиеся plasmonic.
По плану американцев, оно предотвращает наблюдение объекта с любой точки зрения за счет того, что полностью подавляет рассеивание света.
Принцип действия основан на резонансе падающего света с частотой волн электронной плотности в поверхностном слое покрытия (это обеспечивается параметрами материала).
Учёные говорят о резком понижении «поперечного сечения рассеивания». В случае если упрощать картину, возможно заявить, что речь заходит о подавлении света за счёт совместной реакции на волну атомов атомов и самого объекта в узком слое покрытия на нём.
Значит, свет не поглощается, и не рассеивается, не отражает его тело и как зеркало. Запутанно?
Тут необходимо добавить, что полностью эта мысль применима только к телам, размер которых сопоставим с длиной волны.
Потому перейти от данной идеи к созданию плаща-невидимки (шапки-невидимки, экрана для «боевого звездолёта») — чуть ли когда-нибудь удастся.
Для фантастов, невидимость – это возможность создания эффектного трюка на экране либо броский сюжетный движение. Для учёных – это определённое распределение составляющих электрического поля отражённой волны в плоскости перпендикулярной лучу зрения (иллюстрация с сайта arxiv.org).
К тому же, покрытие plasmonic будет реагировать подобающим образом лишь на свет строго определённой частоты. Чем шире будет спектр освещения, тем хуже трудится «щит», практически объект делается видимым.
Выделим: кроме того для простого дневного света (а это так как относительно узкая полоса в широком электромагнитном спектре) полностью нереально создать покрытие plasmonic — лишь для одного красного света, к примеру, либо лишь для светло синий.
Более того, наилучшим образом разработка будет трудиться лишь с идеально сферическими либо цилиндрическими объектами. Они для наблюдателя (в случае если направляться рассуждениям авторов работы) будут стягиваться в точку либо линию.
Грезящие о невидимых людях либо автомобилях будут разочарованы, а сами учёные, но, говорят о вероятном практическом применении идеи. Но где?
К примеру, такая необычная невидимость пригодится при проведении каких-нибудь наблюдений под микроскопом. «Устранение» определённого объекта в поле зрения при определённых условиях может повысить разрешение изображения соседних участков.
Алу и Энгета говорят, что серебро и золото уже являются plasmonic-материалами, в определённых условиях и для определённой частоты (по большому счету, для воплощения идеи для того чтобы экрана необходимы материалы с отрицательной либо низкой диэлектрической постоянной).
Настоящая невидимость ещё продолжительно будет «видна» только в кино (фото с сайта bangorinfo.com).
Но, само собой разумеется, кроме того безумное покрытие танка золотом чуть ли что-то даст, в плане невидимости.
Помимо этого, физики вычислили, что plasmonic-покрытие для дальнего инфракрасного либо высокочастотного радиоизлучения возможно создать, применяя так именуемые метаматериалы — поверхности, образованные мириадами микроскопических антенн определённой формы.
В теории таким же образом возможно укрывать весьма большие тела и от длинноволнового радиоизлучения. Но и это чуть ли заинтересует кроме того отъявленных любителей всех «техноштучек» — военных, поскольку радары трудятся в большинстве случаев на маленьких радиоволнах, да ещё и систематично меняют частоту излучения.
Необходимо заявить, что, не обращая внимания на явную непрактичность покрытия plasmonic, кое-какие эксперты начали сказать, что в том либо другом модифицированном виде мысль американских физиков окажется нужной при разработке новых разработок «Стэлс» – другими словами понижения заметности (но вовсе не невидимости) объектов.
Но, похоже, пока самый близки к той самой фантастической невидимости (лишь – с ограниченного ракурса) те проекты, где некие устройства проецируют на поверхность объекта изображение фона, снятого камерами. Не забывайте оптический камуфляж?
Такие «плащи-невидимки», но, изобретаются (как велосипед) приблизительно по паре штук в год и любой раз газеты бодро рапортуют, что «наконец-то изобрели невидимость».
