Создан плащ-невидимка

Источник материала:

Создана модель «плаща-невидимки», который действительно может скрыть объект от человеческого глаза.

В отличие от предыдущих версий «магического» покрытия, работавших в инфракрасном диапазоне, новый «плащ» эффективен в области длин волн, соответствующих видимому свету, пишет Газета.ru.

Научная общественность уже не раз сообщала миру о создании «плаща-невидимки», который мог бы делать объект невидимым, но на поверку речь шла об «игре в прятки» в инфракрасном диапазоне. Свет этих длин волн представляет собой тепловое излучение и не виден человеческому глазу. Создание «плаща-невидимки» для видимого диапазона куда сложнее из-за требований, налагаемых на физические свойства материала, из которого он должен быть сделан. Однако ученым из Университета Калифорнии в Беркли (США) удалось разрешить эту проблему.

В журнале Nano Letters они сообщили о создании защитного покрытия, способного делать объекты невидимыми во всем диапазоне длин волн видимого света.

Предыдущие попытки создания «невидимости» использовали в основном метаматериалы на основе металлов (метаматериалы — это композиционные материалы, свойства которых определяются не составом, а микроструктурой).

Однако такой состав оказался неприемлемым при приближении к видимому диапазону длин волн, поэтому, как пояснила специалист по метаматериалам, профессор Мичиганского университета Елена Семушкина, ряд групп обратились к созданию диэлектрических «плащей-невидимок». Они не имеют проводящих свойств металлов и больше похожи на стекло.

Позднее специалисты из Бирмингема предложили использовать для создания «плащей-невидимок» материалы из так называемых одноосных кристаллов. Для таких кристаллов характерно двойное лучепреломление при всех направлениях падающего на них света, кроме одного (это направление называется оптической осью кристалла). Материалы на одноосных кристаллах позволяли «прятать» микрообъекты от видимого света, однако лишь в случае его особой поляризации.

Совершенствование этой технологии позволило эффективно скрывать относительно большие объекты (размером около 300 нм на 6 мкм) под отражающим «защитным покрытием».

«Плащ-невидимка» представляет собой гладкое оптическое зеркало, которое скрывает объект в видимом диапазоне длин волн.

«Наше защитное покрытие работает следующим образом: вы прячете объект под особым материалом, который внешне выглядит как обычное зеркало — сквозь него не видно объекта, находящегося внизу. Внешний наблюдатель и не предполагает, что под зеркалом что-то находится», — объясняет профессор Сян Чжан, под руководством которого выполнялась работа.

Чтобы заставить видимый свет «обойти» спрятанный объект, исследователи изобрели материалы с переменным показателем преломления — это метаматериалы, несуществующие в природе.

Кроме красивого эффекта «невидимости» разработанная технология двигает вперед новую область — применение оптически непостоянных структур в диапазоне видимого света. Использование такой оптики позволяет исследователям «работать» со светом для усовершенствования, например, мощных микроскопов и компьютеров.

«Плащ-невидимка» — лишь один из большой семьи устройств, которые могут быть созданы с помощью новой оптики. Можно добиваться и других типов оптических иллюзий — например, создавать изображение, несоответствующее реальному виду объекта. Полный контроль над путем луча света открывает большие возможности оптической техники», — подчеркнул Чжан.