velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Плащ-невидимка на кончике пера

Японские физики сделали материал, делающий укрытые им предметы совсем невидимыми – правда, пока исключительно в теории.





«Невидимый плащ» не отражает падающие на него волны и не делает фазовой задержки при их прохождении. Для его сотворения будет нужно особенный диэлектрик – метаматериал с отрицательным (левосторонним) коэффициентом преломления. Напомним, что метаматериалами именуются материалы, характеристики которых обоснованы особенностями их структуры, а не состава. Мы уже ведали о их, говоря о покрытии военных самолетов, кораблей и бронетехники, способном стопроцентно нейтрализовать импульсы боевых лазеров («Антилуч»). В данном же случае с внедрением метаматериалов японский теоретик Томоширо Очиаи (Tomoshiro Ochiai) с сотрудниками сделали «на кончике пера» концептуальную теоретическую модель реального «плаща-невидимки». Нечто схожее уже показывали в действии южноамериканские ученые («Первые шаги невидимки»):





В этом случае «плащ-невидимка» представляет собой пустотелый цилиндр, падающие на который электрические волны огибают внутреннюю полость и опять продолжают собственный путь на его обратной стороне. В итоге волновой фронт остается совсем таким, как если б на его пути не стояло никакого цилиндра. Правда, пока все это «работает» только для волн определенной частоты. Зато предложенный японскими теоретиками вариант стопроцентно соответствует главным требованиям, которые предъявляются в принципе к истинному плащу-невидимке: не отражать света и не вызывать конфигурации фазы и направления проходящего излучения.


Для этого ученые использовали соединение 5-ти различных метаматериалов с разными коэффициентами отражения и различным его рассредотачиванием снутри самого материала. Эти коэффициенты соединяются, дополняя друг дружку, наподобие кирпичей в настенный кладке. Когда на этот цилиндрический «плащ» падает излучение, в округах радиуса -3 (на иллюстрации слева) фронт волны начинает изгибаться, и изгибается все посильнее. Но так как по мере прохождения через метаматериал коэффициент преломления изменяется, к радиусу 3 извив этот стопроцентно выправляется назад – так, как будто никакого предмета на пути волны и не стояло.


Стоит увидеть, что среда w1 с положительным коэффициентом преломления не имеет точной границы с окружающим местом (имеющим коэффициент преломления 1), а соединяется с ним «постепенно», на манер газа. При всем этом коэффициент преломления этой «смеси» наружной среды и w1 по мере приближения к центру цилиндра наращивается. Из других 4 материалов два (R2 и R4) имеют отрицательный коэффициент преломления, а два (R1 и R3) – положительный. Они подобраны и размещены таким макаром, что на границе меж всеми парами абсолютное значение коэффициента преломления идиентично – разнится только его символ.


Таким макаром, центральная часть «плаща» недоступна для света, падающего под хоть каким углом, и, что бы мы там ни упрятали, будет совсем невидимо со стороны. На приведенных иллюстрациях радиус этой области составляет 0,12 – жалкую долю всего размера цилиндра (его радиус – 5), хотя четкая цифра находится в зависимости от определенных значений коэффициентов преломления применяемых метаматериалов и от их рассредотачивания. Для света этот коэффициент – приблизительно то же, что и ямки с пригорками для мяча на поле для гольфа: конкретно он определяет направление его предстоящего движения на границе 2-ух сред. И невидимый цилиндр устроен так, что рассредотачивание коэффициента преломления не дает лучу двигаться в направлении центральной области, зато всегда «подталкивает» обойти его стороной.


Жалко только, что теоретики ушли в собственных изысканиях еще далее практиков – и еще поближе к практически магическим свойствам вещей. Они просчитали не только лишь «плащ-невидимку», да и «ковер-самолет» - мы ведали об этом в заметке «Вибрации полета».


А практики забавляются по-своему: японский же ученый Сусуму Тачи (Susumu Tachi) разработал и с фуррором показывает другое изобретение, которое можно именовать «невидимкой» с большой натяжкой. Такая одежка состоит из «крупинок», любая из которых воспроизводит свою часть изображения, приобретенного камерой на обратной стороне. Так что рассматривать этого «невидимку» необходимо только со строго определенного угла, со всех других он предстанет обыденным человеком.





По инфы Tech-On!






Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments