Наука — Учёные представили новое маскирующее устройство

Учёные представили новое маскирующее устройство

Американские учёные из университета Дюка (Duke University) создали уже третье поколение устройства, которое можно было бы назвать «шапка-невидимка» или «мантия-невидимка» (смотря какое поколение сейчас читает этот материал). Впрочем, на шапку, как и на мантию, этот предмет ромбовидной формы с площадкой посередине мало похож. Всё, что помещается на внутреннюю площадку, становится абсолютно невидимым… правда, пока только в микроволновом диапазоне. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

Учёные со всего мира уже давно работают над системами маскировки, скрывающими предметы в различных частях электромагнитного спектра, например, в инфракрасной или микроволновой, в ряде работ удавалось справиться и с видимым диапазоном. В 2006 году профессор Дэвид Смит (David Smith) и его коллеги собрали своё первое приспособление, делающее предметы невидимыми для электромагнитного излучения. Принцип работы устройства заключался в том, что излучение, попадающее на стенки прибора, искривляется и огибает внутреннюю область. Затем волны восстанавливаются в первоначальном виде с задней стороны устройства, как будто они прошли через пустое пространство. Первая модель имела много недостатков, но вызвала шквал активности в научной среде, направленной на создание чего-то похожего для видимого излучения. Главной проблемой первых поколений «мантии-невидимки» было то, что часть излучения терялась из-за отражения на границах устройства.

«Это как смотреть сквозь стекло, — объясняет один из авторов работы Натан Лэнди (Nathan Landy) в пресс-релизе университета Дюка. — С одной стороны, вы прекрасно видите сквозь него, но при этом вы знаете, что оно есть, из-за бликов и отражений на поверхности». Сейчас исследователи выбрали другую тактику и заменили круглую форму «шапки-мантии» на ромбовидную. Стенки приспособления были выполнены из так называемых метаматериалов — искусственно созданных структур, свойства которых сильно отличаются от свойств естественных материалов, входящих в их состав. В первых моделях учёные использовали параллельные и пересекающиеся полосы стекловолокна и меди.

Теперь исследователи добавили медные составляющие, чтобы создать более сложную и эффективную структуру. В результате американцы заставили микроволновое излучение полностью обогнуть площадку с установленным на ней цилиндром диаметром 7,5 сантиметра и высотой 1 см. Правда технология всё еще имеет существенный недостаток − невидимость достигается, если наблюдать за объектом лишь с одной стороны. «Мы впервые создали „мантию“, которая обеспечивает идеальную невидимость в микроволновом диапазоне, — говорит Смит. — Но пока устройство похоже на карты из „Алисы в стране чудес“. Они невидимы сбоку, но вы можете видеть их со стороны рубашки».

Учёные полагают, что принципы, которые они использовали для создания своего устройства, будет трудно применить для получения невидимости в оптическом диапазоне. Выходит, разработчикам приспособления, которое сделает предметы невидимыми для человеческого глаза, нужно опираться на другие разработки в этой области. В то же время устройство американских исследований может быть использовано в области телекоммуникаций и радиолокации.

Читайте также: