Плащ невидимості: від фантазії до реальності?
Невидимість - одне з «чудес», про які людство мріяло споконвіку. Він фігурує в найдавніших міфах, міфах чи казках, але він з’являється і в сучасних творах. У поп-культуру він потрапив головним чином завдяки книжковій фантастичній серії "Гаррі Поттер". Це також центральна тема багатьох науково-фантастичних історій. Одним з найвідоміших є культовий роман Х.Г. Колодязі Невидимі.
Невидимість назавжди залишиться продуктом фантазії, або наука все одно подолає перешкоди, що відокремлюють нас від цієї "вікової мрії".?
Матеріали
Оптичні властивості матеріалу пов’язані з його внутрішнім розташуванням. Більшість твердих речовин є непрозорими, оскільки щільна структура атомів перешкоджає руху світла. Навпаки, між атомами більшості газів і рідин достатньо місця для проходження світлових променів.
Однак якби існував механізм, який дозволяв би світловому променю проникати або обходити об’єкт, подібно до того, як вода в річці обтікає камінь, людське око не змогло б захопити цей об’єкт.
Специфічна дифракція світла забезпечується деякими метаматеріалами. Це ширший клас синтетичних матеріалів із властивостями (в даному випадку оптичними), які не зустрічаються в природі в природі. Сюди також входять електромагнітні метаматеріали. Вони можуть вигинати світло завдяки мікроскопічним схемам, які зберігаються за певними схемами. Вперше їх використання було продемонстровано американськими вченими з Університету Дьюка в 2000 році.
Ускладнення
Для того щоб електромагнітний метаматеріал дозволяв невидимість, він повинен містити ланцюги, менші за довжину хвилі випромінювання, для якого він призначений. Довжина хвилі представляє відстань між двома точками на хвилі, що мають однакову висоту. Таким чином, перші електромагнітні метаматеріали змогли "зробити невидимими" об'єкти з мікрохвильового випромінювання з довжиною хвилі близько трьох сантиметрів.
Але довжина хвилі видимого світла становить від 380 до 780 нанометрів, що відповідає одній мільйонній частці міліметра. Це розміри на атомному рівні.
В даний час є не такі дрібні електронні компоненти, але, оскільки мініатюризація електроніки прогресує ракетними темпами, ми можемо побачити мікросхеми з розмірами в кілька атомів протягом наступного десятиліття.
У будь-якому випадку перші прототипи «плащ-невидимка» не будуть схожі на звичайний одяг. Швидше за все, це будуть незграбні та великі циліндри, і, ймовірно, інженерам знадобиться ще кілька десятиліть, щоб зробити метаматеріали зручними для носіння.
Зміна кольору
Іншим способом досягнення невидимості предмета є активне маскування. Це здатність змінювати колір залежно від фону. Зустрічається у кількох груп тварин, включаючи головоногих молюсків, риб та плазунів.
Технологія активної маскування вперше була розроблена дослідниками з Токійського університету в 2003 році. Вони створили мантію, покриту крихітними частинками скла, що відображають світло. Одночасно вони служили проекційним екраном для відображення фону, зафіксованого камерою. Запис з камери було прийнято проектором і спроектовано на передню частину корпусу. Це створювало враження, що світло проходить через об’єкт. Однак система працює лише в тому випадку, якщо спостерігач спостерігає за об’єктом під певним кутом.