Așa că am trăit să vedem o perioadă în care pălăria invizibilă, un atribut familiar al poveștilor populare, nu pare fantastică. Tehnologiile actuale vă permit să ascundeți obiecte fără nicio magie, bazându-vă doar pe cunoașterea legilor fizicii.
Istoria materialelor invizibile se întoarce în perioada formării statului sovietic, când au fost lansate multe proiecte științifice, uneori cele mai fantastice. În 1936, presa a scris despre un avion realizat din plexiglas transparent acoperit cu amalgam. Se presupunea că a fost proiectat de Robert Bartini, un inginer italian care a fugit în URSS. Cu toate acestea, nici fotografii și nici desenele acelei aeronave minunate nu au supraviețuit, astfel încât secretul invizibilității sale nu poate fi considerat pierdut. Materialele care erau inaccesibile pentru ochi trebuiau reinventate.
Vedem acele obiecte care reflectă lumina. Îl împrăștie în unghiuri diferite în funcție de culoare, material, poziție în raport cu sursa de lumină. Reflecția este captată de retină și transmisă creierului, unde se formează o imagine. În consecință, dacă lumina reflectată din obiect nu ajunge la retină, nu o vom vedea. Dar cum poate fi pusă în practică o astfel de tehnologie?
Până în prezent, oamenii de știință au venit cu trei metode. De exemplu, ei sugerează realizarea de îndoire ușoară în jurul unui obiect fără a se ciocni cu acesta. Pentru aceasta, lucrul trebuie acoperit cu un material cu o structură specială, sub forma unei zăbrele de incluziuni-cărămizi, a căror dimensiune este mai mică decât o anumită lungime de undă a luminii.
Așa și-a imaginat artistul nanocapul de invizibilitate / grupul Xiang Zhang, Berkeley Lab / UC Berkeley.
Să presupunem că spectrul vizibil pentru ochiul uman acoperă lungimi de undă de la 400 la 700 nanometri, prin urmare, incluziunile de grătare trebuie să fie de ordinul 100-200 nanometri. Nu este o coincidență faptul că sunt numiți meta-atomi. Lumina se va apleca în jurul obiectului acoperit cu meta-atomi, ca o groapă pietonală pe șosea. O idee similară a fost implementată de fizicieni din Statele Unite în 2015, creând un material din siliciu cu o grosime de doar 80 de nanometri. Cu ajutorul său, a fost posibil să ascundă o particulă minusculă de celule vii de la cercetător observând-o printr-un microscop.
„Puteți face, de asemenea, lumina să treacă prin material fără a fi distorsionată. În fizică, se folosește o cantitate numită transmittanță - arată raportul dintre fluxul de radiație care a trecut printr-o substanță și fluxul care a căzut pe suprafața sa. De exemplu, lumina trece printr-un vid fără împiedicare, deci transmitența sa este unitatea. Dar metalul reflectă toate undele electromagnetice incidente asupra lui. Se dovedește că, pentru ca materialul să fie invizibil, lumina trebuie să treacă prin el complet, fără să se împrăștie, ca printr-un vid , spune Alexei Basharin, angajat al Laboratorului Metamaterialelor Superconductoare la NUST MISIS.
Pentru a face acest lucru, cercetătorii au venit cu o combinație de două materiale, astfel încât valurile reflectate din ele să se stingă reciproc și să treacă pur și simplu fără să se împrăștie - această stare se numește anapolă. Și structurile care prezintă proprietăți neobișnuite datorită arhitecturii lor și nu caracteristicilor substanțelor lor constitutive, se numesc metamateriale.
Video promotional:
A treia metodă se bazează pe capacitatea materialului de a absorbi toată lumina fără a reflecta nimic. Dar nu este foarte popular, deoarece nu va fi posibil să ascundeți complet obiectul din spatele său - va arunca o umbră.
„Cel mai greu este să realizezi un material transparent pentru o gamă largă de lumină. Din fericire, acest lucru nu este necesar, deoarece de obicei funcția de invizibilitate este necesară pentru o sarcină specifică. De exemplu, pentru a vă asigura că o anumită radiație distruge numai celulele canceroase și pur și simplu nu observă cele sănătoase. În ceea ce privește mantiile de invizibilitate ca și divertisment pentru oameni, este puțin probabil să ajungă pe piață oricând în curând. Este suficient ca fizicienii să demonstreze că un anumit metamaterial funcționează, care necesită o bucată de câteva micrometri în dimensiune. Pur și simplu nu este interesant și foarte scump să produci „zdrențe” uriașe, cel puțin deocamdată”, concluzionează Basharin.
Olga Kolentsova
