Nematomumo apsiaustas slepia plika akimi matomus objektus

Nuo tada, kai 2006 m. inžinieriai sukūrė pirmąjį, netrūko stulpelių colių, skirtų nematomumo skraistėms. Tai buvo įspūdingas įrenginys, tačiau jis turėjo keletą svarbių apribojimų, įskaitant tai, kad jis veikė tik vienu mikrobangų dažniu.

Vienas didžiausių klausimų, dėl kurių fizikai sumišo nuo to laiko, yra tai, ar įmanoma sukurti panašius įrenginius, kurie veiktų žmogaus akiai matomų dažnių diapazone. Praėjusiais metais kelios grupės paskelbė apie šios problemos sprendimą – „kiliminius apsiaustus“, kurie guli virš objekto, slepiantys jo buvimą įvairiuose optiniuose dažniuose.

Vėlgi, tai buvo įspūdingi žygdarbiai, tačiau su tam tikrais apribojimais. Šie apsiaustai yra pagaminti iš smulkiai raižytų silicio mikrostruktūrų, todėl jų gamyba buvo brangi. Ir jie gali paslėpti tik iki kelių mikrometrų dydžio objektus, kurie nėra daug didesni už pačios šviesos bangos ilgį.

Šiandien Baile'ui Zhangui iš Masačusetso technologijos instituto Kembridže su keliais bičiuliais sekėsi žymiai geriau. Jie sukūrė kiliminę skraistę, galinčią paslėpti objektus milimetrų diapazone įvairiais matomais dažniais nuo raudonos iki mėlynos spalvos.

Dar įspūdingiau yra tai, kad jie sukūrė šį apsiaustą iš kalcito, įprastos ir palyginti pigios optinės medžiagos, naudodami įprastus optinių lęšių gamybos būdus. Dėl to apsiaustas pigus ir lengvai pastatomas.

Kilimų apsiaustai yra ant paviršiaus, dengiančio paslėptą objektą. Jų gudrybė yra padaryti taip, kad šviesa atsispindėtų nuo šio paviršiaus ir taip paslėptų bet kokį objektą, kurį jie dengia.

Iki šiol tai buvo daroma tik naudojant dirbtinai modifikuotas konstrukcijas, kurios nukreipia šviesą specialiai sukurtais būdais. Ši vadinamoji metamedžiaga yra savotiška stebuklinga medžiaga, kuriai šiuo metu skiriamas didelis dėmesys.

Tačiau Zhang ir bendradarbiai suprato, kad yra natūralių medžiagų, kurios gali padaryti tą patį. Kalcitas yra vienas iš jų. Tai neįprasta, nes jo optinės savybės priklauso nuo krypties, kuria pro jį praeina šviesa.

Kruopščiai išnaudodami šią savybę, jie sugebėjo sukurti kalcito bloką (iš tikrųjų du kalcito blokus), kuris veikia kaip kiliminė skraistė. Jie netgi pademonstravo tai paslėpę 38 mm ilgio ir 2 mm aukščio plieno pleištą. Zhangas ir kiti teigia, kad tai pirmas kartas, kai matomas objektas buvo uždengtas. Tai įspūdinga.

Žinoma, jų apsiaustas turi savo apribojimų. Pagrindinis yra tai, kad jis veikia tik vienoje 2D plokštumoje, todėl objektas yra paslėptas tik tiems, kurie žiūri iš tam tikros krypties.

Kitas dalykas yra tai, kad jis veikia tik su poliarizuota šviesa. Tačiau tai nėra taip ribojanti, kaip gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio. Vanduo linkęs poliarizuoti šviesą, todėl atrodo pagrįsta manyti, kad apsiaustas turėtų gerai veikti po vandeniu.

Ne taip seniai kai kurie fizikai sakė, kad optinio nematomumo apsiaustai visada bus neįmanomi (nes metamedžiagos paprastai sugeria matomą šviesą greičiau nei gali ją perduoti).

Paaiškėjo, kad tai mažai rūpi, o nematomumo apsiaustai tampa vis geresni ir geresni. Tiesą sakant, sunku galvoti apie technologiją, kuri taip greitai pažengė į priekį.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1012.2238 : Makroskopinis nematomas apsiaustas matomai šviesai

paslėpti