Русский с китайцем создали плащ-невидимку
23.06.2011
Физики Елена Семушкина и Сян Чжан из Мичиганского университета (США) представили созданное ими устройство, способное полностью скрыть спрятанный под ним объект от глаз постороннего наблюдателя. Это первый вариант плаща-невидимки, который работает в диапазоне видимого света. Похоже, фантазии Герберта Уэллса начинают воплощаться в жизнь.
Идея создания устройства, аналогичное сказочной шапке или плащу-невидимке, возникла достаточно давно. Однако только в начале нынешнего века она получила серьезное теоретическое обоснование со стороны физиков, занимающихся оптическими свойствами различных материалов. Когда эти идеи стали реализовывать на практике, сразу же возникли "незапланированные" трудности.
Вообще, почетным "родителем" современной версии плаща-невидимки является британский физик сэр Джон Пендри, из лондонского Имперского колледжа (кстати, удостоенный рыцарского звания именно за эти разработки). Он построил модель, согласно которой структура, делающая находящийся под ней объект невидимым, должна состоять из так называемых метаматериалов. Этим термином называют созданные человеком субстанции, свойства которых обусловлены не столько индивидуальными физическими характеристиками их компонентов, сколько микроструктурой последних. Данный термин особенно часто применяют по отношению к тем композитам, которые демонстрируют свойства, не характерные для объектов, встречающихся в природе.
Использовав расчеты американских ученых Андреа Алу и Надера Ингете из Университета Пенсильвании (США), Пендри предположил, что данное качество должно присутствовать у таких метаматериалов, в состав которых входит как проводник электричества (металл), так и диэлектрик. Он исходил из всем известного факта: на границе двух сред любые волны могут либо отражаться, либо преломляться, а внутри среды — поглощаться или проходить сквозь нее.
Ученый рассмотрел такой вариант — предположим, у нас имеется идеальный проводник сферической формы, окруженный слоем диэлектрика с нулевым поглощением. В таком случае, если диэлектрическая проницаемость внешнего слоя меньше единицы или вообще отрицательна, то оптический размер всей конструкции уменьшится, то есть она не только станет невидимой для постороннего наблюдателя, но и скроет от его взгляда предмет, находящийся под ней.
Дело оставалось за маленьким — создать подобный метаматериал, который был бы одновременно и проводником, и изолятором. В 2006 году эта проблема была, вроде бы, решена и идея воплотилась в жизнь в виде конструкции, представляющей собой прозрачный изолятор (вроде стекла), в который были равномерно вкраплены мельчайшие металлические опилки. С этого времени начались опыты по созданию плаща-невидимки на основе данного материала.
Однако здесь ученых ждало некоторое разочарование, поскольку устройство действительно тщательно маскировало объект, делая его полностью невидимым, но… только в диапазоне инфракрасного излучения. В той части спектра, которая называется областью видимого света (собственно говоря, он и служит для нас носителем информации), данная шапка-невидимка работать отказывалась. Долгое время физики не понимали, почему это происходит. И вот недавно, похоже, эта загадка была разгадана и параллельно предложен принципиально новый вариант маскирующего устройства.
Профессор Елена Семушкина из Мичиганского университета (США) и ее коллега Сян Чжан после серии исследований пришли к выводу, что все дело в металлической составляющей. Именно ее строение (а, как мы помним, структуру металла можно представить в виде решетки, в узлах которой сидят ионы, а между ними свободно дрейфуют электроны) не позволяет отражать световые волны в нужном направлении, то есть как бы в обход поверхности, чтобы преломленная волна плавно обтекала этот плащ, а не отражалась от него под углом, видным наблюдателю, и не поглощала его.
Исходя из этого предположения, ученые решили обратиться к другому типу метаматериалов, которые целиком и полностью состоят из диэлектриков. Их внимание привлекла работа группы физиков из Бирмингема, которые считали, что "тканью" для плащей-невидимок должны стать так называемые одноосные кристаллы. Напомню, что под этим термином подразумеваются структуры, для которых характерно двойное лучепреломление при всех направлениях падающего на них света, кроме одного (это направление называется оптической осью кристалла). Проще говоря, такой кристалл, если на него попадает луч света, расщепляет его на два слагающих его пучка света, которые распространяются с разными скоростями и поляризованы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. То есть, получается именно то, что надо, — свет направляется в обход покрытия и делает его и маскируемый им предмет невидимыми для наблюдателя.
В конце концов физикам удалось создать материал с переменным показателем преломления, представляющий собой одноосный кристалл нитрида кремния, который был помещен на прозрачную нанопористую подложку оксида того же кремния. Последняя имела меньший показатель преломления, чем внешний кристаллический элемент, называемый волноводом. Потом ученые проделали ряд отверстий нанометрового диаметра в кристалле нитрида кремния. Именно это и позволило данному материалу приобрести свойства плаща-невидимки.
В результате получилось устройство, представляющее собой гладкое оптическое зеркало, которое скрывает полностью объект в видимом диапазоне длин волн (то есть трехмерный плащ-невидимка). Эксперименты показали, что уже сейчас этот плащ может эффективно скрывать от глаз наблюдателя достаточно большие (с точки зрения физика, разумеется) объекты, размер которых составляет от 300 нм на 6 мкм. Но, по заверению ученых, это совсем не предел.
"Наше защитное покрытие работает следующим образом: если объект накрыть специальным материалом, который внешне выглядит как обычное зеркало, то сквозь него не будет видно сам объект, находящийся внизу. Внешний наблюдатель и не предполагает, что под зеркалом что-то находится", — так прокомментировал результаты работы на страницах издания PhysOrg один из авторов исследования, профессор Сян Чжан. Он также подчеркнул, что данный плащ-невидимка является лишь одним представителем из группы устройств, которые можно создать с помощью данных метаматериалов. По его словам, в дальнейшем на этой основе можно разрабатывать приборы, создающие другие оптические иллюзии. Например, "миражи", то есть изображения, не соответствующие реальному виду объекта или находящиеся не в том месте, где расположен сам объект.
Ну, а пока ученые планируют усовершенствовать свой плащ-невидимку и добиться того, чтобы под ним можно было прятать более крупные объекты. Уверен, что у них это получится — не зря же говорят, что если русский объединится с китайцем, то вдвоем они могут свернуть горы. Или, по крайней мере, создать шапку-невидимку. Правда, при условии, что финансировать их работу будут американцы…
Антон Евсеев
http://www.pravda.ru/science/eureka/inventions/23-06-2011/1081184-semushkina_xiang-1/
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

В небе Калифорнии замечен странный НЛО

Великобритания разрабатывает правила для ИИ

Город богов разрушило мегаземлетрясение

Еще один механизм выживания тихоходок в космосе

Жуткое послание убийцы Зодиака

Квантовый интернет все ближе

Ковчег Завета питал Великую пирамиду Гизы

Морской офицер выражает тревогу по поводу водных НЛО

Нет доказательств существования инопланетных технологий

Новая книга дает представление о космических поисках жизни

Обнаружили близкую массивную черную дыру

Перепись ближайших окрестностей Солнца

Проект по классификации гамма-всплесков

Пурпурный, а не зеленый цвет - цвет жизни на экзопланетах

Стивен Спилберг снимет новый фильм об НЛО

Тайна объекта в форме сердца на поверхности Плутона

Тайна орбитальной нестабильности планет-гигантов

Технология передачи энергии с космических электростанций

Церера таит в себе мрачную тайну

Электричество и батарейки древних египтян

Yeezy Boost 350 v2 Black Черные. Икона Стиля и Инновации

Билл Гейтс поддерживает искусственный интеллект

В небе Калифорнии замечен таинственный объект

В пещерах на Марсе могут находиться инопланетяне

Геолог-любитель получил сильные ожоги от НЛО

Житель Лондона принял вертолет за НЛО

За НЛО отправляйтесь в маленький городок в Висконсине

Звездолеты помогут в поисках новых физических явлений

Интернет может достичь квантовой скорости

Космические силы США готовятся к первой в истории миссии

Министерство обороны публикует документы Kona Blue

Нейтронные звезды нагреваются от аннигиляции темной материи

Нострадамус предсказал войну в 2024 году

Победителем президентских выборов в 2032 году станет робот

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Подводный НЛО сняло исследовательское судно

Проклятая могила с 450 обезглавленными вампирами

Рассекреченный отчет раскрывает дематериализацию НЛО

Тайна высоких уровней энергии в звездных сверхвспышках

Уважаемый астроном не верит в теории заговора об НЛО

Ярчайший гамма-всплеск породила коллапсирующая звезда

Франшиза Pro.Travel. Предпринимательский успех Татьяны Мамаевой

Возвращение денежных средств пострадавшим от брокеров-мошенников. Путь к справедливости

Встреча с НЛО, от которой у человека расплавились пальцы

Детеныш инопланетянина найден в мексиканской пещере

Инопланетяне помешали человечеству скатиться к ядерной войне

Как ученые сообщат человечеству об инопланетянах

Канадский рейтинг мест для наблюдения НЛО

Ключ к поиску жизни в отдаленных мирах

Лучшие наблюдения НЛО в Северной Каролине

Люди не верят, что никаких НЛО нет

Мужчина получил сильные ожоги при встрече с НЛО

Мужчина с разбитым сердцем построил Космические врата

Музей странного и чудесного в Канзасе

Настоящие убежища из сериала Fallout уже построены

НЛО заметили над долиной Нижнего Гудзона

НЛО около Антарктиды - ошибка программного обеспечения

НЛО представляют угрозу безопасность на море

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Призрачные нарушения звездных потоков темной материей

Термодинамика поможет описать расширение Вселенной

Что это за НЛО замечен над штатом Нью-Йорк

Эксцентриситет орбиты создал океан на Мимасе

Более четверти россиян верят в существование инопланетян

Гигантские человеческие скелеты в пещере Лавлок

Глобальное потепление лишит Антарктиду 76% метеоритов

Девочки-близнецы испытывают одинаковые чувства

Древнеиндийская мандала в районе линий Наска

Древние легенды и мифы рассказывают о ануннаках

Женщина чудом выжила после удара молнии

ИИ может притворяться более глупым, чем есть на самом деле

История об оборотнях пронизана загадками и тайнами

Клетки поджелудочной железы пересадят от свиньи человеку

Космические кладбища, затмение и ждать ли НЛО

Космические силы США планируют провести учения на орбите

Магическая сила, делающее тело неуязвимым

Маленькие человечки похитили мужчину

Под Уфой заметили НЛО

Таинственные лабиринты Чинканас

Тайна упавшей в Омске кометы и 17000 фото НЛО

Тайны европейских подземных тоннелей

Тело фанатки вампиров нашли обескровленным

Экстрасенс нашел место захоронения пропавшего мальчика

Гильотинные ножницы по металлу. Назначение и критерии выбора

Как выбрать массажное кресло

Франшиза CyberSeller под управлением Азата Аширова

Большинство людей хотят заниматься сексом с роботами

Будущие эпидемии могут возникнуть из-за ИИ

В Башкирии жители заметили НЛО в небе

В новом отчете Пентагона по НЛО есть серьезные недостатки

Вычисление точных размеров экзопланет

Зонд для поисков жизни на спутниках Юпитера

Кислород и углерод улетучиваются из магнитосферы Венеры

Мы не готовы к вторжению инопланетян

НЛО замечен небе над Екатеринбургом

Новая идея для космических солнечных батарей

Обнаружены звездные ветры от трех солнцеподобных звезд

Поиски неуловимого Лох-Несского чудовища

Призрак опрокидывает напитки в одном из пабов Британии

Странный сигарообразный НЛО над шоссе в Миссури

Существо-муравей замечено на Марсе

Тёмная материя повышенной плотности существует

Ужасающая реальность ядерной радиации

Уэльс - горячая точка внеземной активности

Человек-сатана сменил имя на Дьявол

Ярчайший гамма-всплеск произошел из-за коллапса звезды

Беспроводная передача энергии поможет изучить Луну

Бывшая жена призрака стала ведьмой

В поисках асимметрии между материей и антивеществом

Какая часть атмосферы Венеры образуется за счет вулканов

Наблюдения НЛО в Канаде продолжаются

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища

Необъяснимая аномалия вблизи Антарктиды движется на север

Новый сейсмодатчик для обнаружения лунотрясений

Порнозвезда рассказала о своем столкновении с призраками

Раскрывая секреты НЛО. Взгляд доктора Стивена Грира

Солнечные паруса нового поколения готовы к запуску

Столкновение звезд раскрывает звездную тайну

Терминаторы могут появиться уже в следующем году

Триггеры нового поколения для детекторов ЦЕРН

Удивительные горячие точки НЛО в Техасе

Ученые БАК изучают звездные пути инопланетян

Физика и математика стоящие за 'Задачей трех тел'

Человек появился спустя 30 лет без памяти

Черная дыра замечена вблизи Кейптауна

Черный НЛО замечен над океаном около Тампы

Для изучения астероидов потребуются разумные зонды

Доказательство путешествий во времени

Дьявол будет парить в вышине, вызывая изумление

Если на Европе и есть гейзеры, то они очень слабые

Затмения лежат в основе усилий по изучению экзопланет

ИИ может воспроизвести голос любого человека

Как искусственные сотрудники повлияют на живых

Конспирологи опасаются демонических порталов

Люди плохо разбираются в теориях заговора

Новая свидетельница похищения инопланетянами в Паскагуле

Обнаружена новая молодая и теплая экзопланета

Питательные вещества для жизни на экзопланетах

Платформа из графита левитирует без электричества

Пугающая деталь в паспорте Нео

Роль Млечного Пути в древнеегипетской мифологии

Создатель аугментов вернулся к работе

Техас заменяет тысячи экзаменаторов-людей на ИИ

Технологии НАСА помогают защититься от лунной пыли

Фирма Synchron начинает испытания мозговых чипов на людях

Что будет с Землей, когда погаснет Солнце

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией

Биокомпоненты оказались стабильны в атмосфере Венеры

В Сочи корабли полетели над морем

Звезда бросает вызов происхождению быстрых радиовсплесков

НЛО в Розуэлле по-прежнему окутывает Вашингтон

Паранормальная природа встреч с НЛО и связь между ними

Почему так трудно бурить на поверхности планет

Разоблачители и поиск внеземной жизни

Самое необычное место для отдыха в Колорадо

Смотрите фильмы о непознанном на Netflix

Создали метажидкость с программируемыми свойствами

Тайна мумии русалки раскрыта

Тайна однобокой геологии Луны

Теории заговора вокруг Георга III и королевы Шарлотты

Ужасные рога мужчины-дьявола и женщины-носорога

Ученые БАК пытаются открыть пути инопланетян

Четыре ключевых вопроса об инопланетных технологиях

Что мы могли бы построить из лунного реголита

Южнокорейский зонд приняли за НЛО

Я был похищен долговязыми инопланетянами

Автостоянки у супермаркетов не интересуют НЛО

В Массачусетсе происходят массовые наблюдения НЛО

В Уэльсе было зарегистрировано 323 случая наблюдения НЛО

Если на Европе существует жизнь её обнаружат

Инопланетные шарики, выловленные из Тихого океана

Конспирологи считают ЦЕРН угрозой миру

Министерство обороны опубликовало досье об НЛО

НАСА сняло НЛО, летящий над Луной

НЛО был замечен над Арлингтоном

НЛО замечен над Техасом во время солнечного затмения

НЛО прилетают в Уэльс не за мясом

НЛО прилетают к нам через дополнительные измерения

Перуанские мумии инопланетян требуют новых исследований

Правда об НЛО вызовет беспорядки

Пульсирующий синий НЛО снят над Финиксом

Режиссер делится своим Ангельским опытом

Существуют ли НЛО на самом деле

Ускоренное расширение Вселенной замедляется

Файлы необъяснимого стал самым популярным шоу Netflix

Что такое Гаванский синдром

Подписка на новости
Наверх