211service.com
Neredzamības apmetnis slēpj objektus, kas redzami ar neapbruņotu aci
Kopš 2006. gadā inženieri uzbūvēja pirmo neredzamības apmetņu kolonnu collu, nav trūcis. Šī ierīce bija iespaidīga, taču tai bija daži svarīgi ierobežojumi, tostarp tas, ka tā darbojās tikai ar vienu mikroviļņu frekvenci.
Viens no lielākajiem jautājumiem, par ko fiziķi ir prātojuši kopš tā laika, ir tas, vai ir iespējams izveidot līdzīgas ierīces, kas darbojas cilvēka acij redzamo frekvenču diapazonā. Pagājušajā gadā dažas grupas paziņoja par šīs problēmas risinājumu “paklāju apmetņu” veidā, kas atrodas virs objekta, slēpjot tā klātbūtni dažādās optisko frekvenču diapazonā.
Tie atkal bija iespaidīgi varoņdarbi, taču ar dažiem ierobežojumiem. Šie apmetņi ir izgatavoti no smalki izgrieztām silīcija mikrostruktūrām, un tāpēc to izgatavošana bija dārga. Un tie var paslēpt tikai objektus, kuru izmērs ir līdz dažiem mikrometriem, kas nav daudz lielāki par paša gaismas viļņa garumu.
Šodien Beilam Džanam no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta Kembridžā ar pāris draugiem veicies ievērojami labāk. Viņi ir izveidojuši paklāja apmetni, kas spēj paslēpt objektus milimetru diapazonā plašā redzamo frekvenču diapazonā no sarkanas līdz zilai.
Vēl iespaidīgāks ir tas, ka viņi ir izveidojuši šo apmetni no kalcīta, parasta un salīdzinoši lēta optiskā materiāla, izmantojot parastās optisko lēcu izgatavošanas metodes. Tas padara apmetni lētu un viegli uzbūvējamu.
Paklāju apmetņi atrodas uz virsmas, kas pārklāj paslēpjamo priekšmetu. Viņu triks ir likt izskatīties tā, it kā gaisma atspīdētu no šīs virsmas, tādējādi paslēpjot visus priekšmetus, ko tie pārklāj.
Līdz šim tas tika darīts tikai, izmantojot mākslīgi pārveidotas konstrukcijas, kas virza gaismu īpaši izstrādātos veidos. Šis tā sauktais metamateriāls ir sava veida brīnumviela, kurai šobrīd tiek pievērsta liela uzmanība.
Tomēr Džans un kolēģi saprata, ka ir dabiski sastopami materiāli, kas var darīt to pašu. Kalcīts ir viens no tiem. Tas ir neparasts, jo tā optiskās īpašības ir atkarīgas no virziena, kādā gaisma iet caur to.
Rūpīgi izmantojot šo īpašību, viņi ir spējuši izveidot kalcīta bloku (patiesībā divus kalcīta blokus), kas darbojas kā paklāja apmetnis. Viņi pat to ir pierādījuši, paslēpjot 38 mm garu un 2 mm augstu tērauda ķīli. Džans un kolēģi saka, ka šī ir pirmā reize, kad redzams objekts ir apslēpts. Tas ir iespaidīgi.
Viņu apmetnim, protams, ir ierobežojumi. Galvenais ir tas, ka tas darbojas tikai vienā 2D plaknē, tāpēc objekts ir paslēpts tikai tiem, kas skatās no noteikta virziena.
Vēl viens ir tas, ka tas darbojas tikai ar polarizētu gaismu. Bet tas nav tik ierobežojošs, kā varētu šķist no pirmā acu uzmetiena. Ūdenim ir tendence polarizēt gaismu, tāpēc šķiet saprātīgi domāt, ka apmetnim vajadzētu labi darboties zem ūdens.
Ne tik sen daži fiziķi teica, ka optiskās neredzamības apmetņi vienmēr būs neiespējami (jo metamateriāli mēdz absorbēt redzamo gaismu ātrāk, nekā spēj to pārraidīt).
Izrādījās, ka tas nerada bažas, un neredzamības apmetņi kļūst arvien labāki. Patiesībā ir grūti iedomāties tehnoloģiju, kas tik ātri ir attīstījusies tik tālu.
Atsauce: arxiv.org/abs/1012.2238 : Makroskopisks neredzams apmetnis redzamai gaismai