Газета "Наш Мир" br> Корейские и американские физики создали особый метаматериал, способный
скрыть объект любой формы и размеров от взгляда в микроволновом
диапазоне электромагнитного излучения, и опубликовали инструкцию
по его сборке в статье в журнале Nature Communications.
В последние годы физики создали множество устройств, позволяющих делать
объекты невидимыми в том или ином диапазоне излучения. Как правило,
функциональность таких плащей-невидимок крайне ограничена — некоторые
из них умеют прятать только двухмерные предметы, другие работают лишь
при ограниченном угле обзора или строго заданной температуре.
Частичная невидимость обеспечивается свойствами так называемых
метаматериалов — специальных соединений с экзотическими оптическими
свойствами.
Группа физиков под руководством Дэвида Смита (David Smith)
из университета Дьюка в городе Дарем (США) использовала гибкий
метаматериал для изготовления плаща-невидимки, чьи свойства
не зависят от размера и формы предмета, который он скрывает.
Как отмечают авторы статьи, метаматериалы представляют собой своеобразную
мозаику из кусочков разных материалов, сочетание которых создает эффект
"плаща-невидимки". В большинстве случаев размеры, площадь
и расположение таких компонентов нельзя менять без ухудшения "качества"
невидимости, что делает создание "всеразмерных" стелс-накидок
практически невозможным.
Смит и его коллеги решили эту проблему при помощи
"умного" метаматериала, способного подстраиваться
под произвольные изменения размеров и формы. Для этого ученые
разделили "плащ-невидимку" на множество мелких секторов, каждый
из которых представлял собой цилиндр из полоски гибкого
силикона — соединения кремния, кислорода и органики —
и воздуха, заполняющего пустоты между кусочками материала.
В состоянии покоя лист из данного метаматериала состоит из ячеек
с одинаковыми оптическими свойствами. При его деформации часть ячеек
меняет свою форму и оптические характеристики. Благодаря особой
организации "плаща", оптические свойства метаматериала в целом
практически не меняются, что позволяет ему скрывать объекты практически
любой формы и размеров.
Для демонстрации работоспособности своего изобретения Смит и его
коллеги изготовили небольшой "ковер" из силиконовых ячеек,
скрывающий объекты от микроволнового излучения с частотой от 10
до 12 гигагерц. Как и ожидали физики, "качество"
невидимости не зависело от угла падения лучей, размеров предмета,
который скрывал ковер, и других параметров эксперимента.
По словам Смита и его коллег, подобные "плащи" крайне просты
в изготовлении и их легко приспособить под работу в разных
диапазонах микроволнового излучения. Как считают ученые, подобные приборы
найдут широкое применение в оптике, электронике и других сферах
жизни.
|