Американские учёные создали плащ-невидимку

Прочитано: 627 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Создание плаща-невидимки вполне реально — считают американские учёные из Техасского университета (Остин).

Уникальные плащи состоят из композиционных материалов, известных как метаматериалы.

На самом деле, самое близкое, что мы подошли к достижению фактической невидимости, было достигнуто за счет разработки технологии невидимости, которая дает эффективную невидимость только на гораздо более длинных волнах, чем может воспринимать человеческий глаз.

Невидимость для радара, то есть электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от микроволнового до радио, могла быть первым шагом, но недавние разработки в области метаматериалов расширили этот принцип еще больше, искривляя свет вокруг объекта и делая его действительно необнаружимым. Возможно, решающее достижение, которое могло наконец воплотить в жизнь плащ-невидимку, произошло в 2018 году в новом материале, называемом  широкополосной ахроматической металинзой. Впервые он сделал объект незаметным во всем спектре видимого света. Слияние этой технологии с маскировкой метаматериалом — еще одним недавним достижением в области нанотехнологий — может, наконец, создать первое устройство маскировки видимого света.

Устройства-невидимки скоро перестанут быть предметом научной фантастики. Новое исследование, опубликованное в журнале De Gruyter Nanophotonics ведущими авторами Хуаньян Ченом из Сямэньского университета, Китай, и Цяолян Бао, предлагает использовать материал триоксид молибдена (a-MoO3) для замены дорогих и сложных в производстве метаматериалов в новых технологиях. новых оптических устройств.

Идея плаща-невидимки может показаться больше похожей на магию, чем на науку, но исследователи в настоящее время усердно работают над созданием устройств, которые могут рассеивать и преломлять свет таким образом, чтобы он создавал эффект невидимости.

Идея плаща-невидимки может показаться больше похожей на магию, чем на науку, но исследователи в настоящее время усердно работают над созданием устройств, которые могут рассеивать и преломлять свет таким образом, чтобы он создавал эффект невидимости.

До сих пор эти устройства основывались на метаматериалах — материале, специально разработанном для того, чтобы обладать новыми свойствами, отсутствующими в встречающихся в природе веществах или в отдельных частицах этого материала, — но исследование Чена и его соавторов предполагает использование метаматериалов. MoO3 для создания этих устройств-невидимок.

Обладая некоторыми уникальными свойствами, этот материал может стать отличной платформой для управления потоком энергии. Результаты моделирования группы показали, что когда цилиндрические или свернутые материалы a-MoO3 заменяют метаматериалы, упрощенный концентратор невидимости может получить эффекты электромагнитной невидимости и концентрации энергии, которые были бы продемонстрированы устройством почти идеальной невидимости.

В результате исследование показывает, что гиперболические материалы, такие как a-MoO3 и пятиокись ванадия (V2O5), могут служить новой основой для оптики преобразования, открывая возможности фотонных устройств за пределами концентраторов невидимости, включая улучшенные системы инфракрасного изображения и обнаружения.

Диаграмма компоненты H z при размещении точечного источника при r = R1 (а) в вакууме и концентраторе невидимости a-MoO3 (б) и r = R2 в вакууме (в) и концентраторе невидимости a-MoO3 (г) соответственно. Авторы и права: Нанофотоника, Де Грюйтер

Устройства-невидимки скоро перестанут быть предметом научной фантастики. Новое исследование, опубликованное в журнале De Gruyter Nanophotonics ведущими авторами Хуаньян Ченом из Сямэньского университета, Китай, и Цяолян Бао, предлагает использовать материал триоксид молибдена (a-MoO3) для замены дорогих и сложных в производстве метаматериалов в новых технологиях. новых оптических устройств.

Идея плаща-невидимки может показаться больше похожей на магию, чем на науку, но исследователи в настоящее время усердно работают над созданием устройств, которые могут рассеивать и преломлять свет таким образом, чтобы он создавал эффект невидимости.

До сих пор эти устройства основывались на метаматериалах — материале, специально разработанном для того, чтобы обладать новыми свойствами, отсутствующими в встречающихся в природе веществах или в отдельных частицах этого материала, — но исследование Чена и его соавторов предполагает использование метаматериалов. MoO3 для создания этих устройств-невидимок.

Обладая некоторыми уникальными свойствами, этот материал может стать отличной платформой для управления потоком энергии. Результаты моделирования группы показали, что когда цилиндрические или свернутые материалы a-MoO3 заменяют метаматериалы, упрощенный концентратор невидимости может получить эффекты электромагнитной невидимости и концентрации энергии, которые были бы продемонстрированы устройством почти идеальной невидимости.

В результате исследование показывает, что гиперболические материалы, такие как a-MoO3 и пятиокись ванадия (V2O5), могут служить новой основой для оптики преобразования, открывая возможности фотонных устройств за пределами концентраторов невидимости, включая улучшенные системы инфракрасного изображения и обнаружения.

Трансформационная оптика была горячей темой в физике в последние десятилетия благодаря открытию того, что путь, который свет проходит через сплошную среду, может быть таким же, как его распространение через искривленное пространство, подвергшееся преобразованию координат.

Следствием этого является то, что поведением света можно управлять при его прохождении через материал, что привело к созданию множества новых оптических устройств, таких как плащи-невидимки — камуфляжный материал, который мог покрывать объект и искривляться. свет вокруг него, заставляющий его почти исчезнуть, и другие устройства оптической иллюзии.

«Это первый случай, когда 2D-материалы используются для преобразования оптических устройств. Обычно нам нужны метаматериалы, но это намного проще», — говорит Чен. Исследователь продолжил, объяснив, что первым применением результатов этого исследования может стать концентратор энергии большого размера, способный улучшить такие устройства. «Сейчас мы проводим эксперименты по свертыванию a-MoO3, результаты которых, как мы надеемся, появятся очень скоро».

Ученые США подчеркнули, чем больше размер человеческого тела либо объекта, тем труднее его утаить от света. Такие плащи контролируют распространение набегающих на них электромагнитных волн, что делает укрываемый ими объект невидимым для приборов радиолокационного обнаружения. Малые предметы смогут обходиться при помощи компактных портативных элементов питания, в том числе рассматривается вариант применением солнечной энергии. Поэтому на текущий момент эта разработка может работать только от внешнего источника, причем очень мощного и крупногабаритного. Объект обретает бесцветную структуру, что и дает возможность делать его субъекты невидимыми для военных радаров, биомедицинских устройств, антенн связи.

После определенного порогового значения размера эффективность пассивной маскировки падает, что не дает возможность «спрятать» крупный объект, но это ограничение можно обойти, подключив «электромагнитные плащи» к наружному источнику питания.

Естественно, такой плащ неспособен «замаскировать» танк, самолет либо даже человека.

Американские учёные создали плащ-невидимку



Новости партнеров