Как правило, по форме линзы можно судить о её функционале. Однако метаматериалы и руки инженеров способны обмануть природу. Команда специалистов из компании BAE Systems совместно с лондонскими учёными из Школы электронной инженерии при университете королевы Марии (School of Electronic Engineering and Computer Science) создала плоскую линзу, которая работает как изогнутая, но без снижения пропускной способности.
Линза, изготовленная из метаматериалов с использованием технологий трансформационной оптики, способна изгибать электромагнитные волны, вне зависимости от собственной формы.
Из-за того, что фокусирующие электромагнитные волны приборы должны обладать строго определённой формой и конфигурацией, порой нарушаются целые инженерные конструкции, например, теряется свойство обтекаемости крыла самолёта или малозаметное военное транспортное средство становится вполне заменым.
Для решения этой проблемы специалисты придумали концепцию линзы, которая не выглядит как линза. Наиболее очевидный способ исполнения такой задачи — это использование метаматериалов, веществ со свойствами, не имеющимися в природе. С виду это обычные субстанции, просто изготовленные из микроскопических структур, с очень точной проектировкой. Структуры в метаматериалах взаимодействуют таким образом, что они производят самые необычные эффекты.
В Массачусетском технологическом институте (MIT), к примеру, из метаматериалов однажды создали линзу, которая имеет вогнутую форму и должна, по идее, рассеивать радиоволны, но вместо этого она их фокусирует.
Казалось бы, всё просто, но проблема заключается в том, что метаматериалы работают лишь с узким диапазоном частот, что ограничивает их производительность. Поэтому авторы новой разработки объединили "чудо-материалы" с трансформационной оптикой, которая, попросту говоря, использует геометрию микроструктур в линзе для изгибания электромагнитных волн. Сочетание двух этих подходов привело к созданию линзы, которая работает с широким диапазоном частот с высокой производительностью.
Такое устройство потенциально способно в корне изменить дизайн самолетов, кораблей, радио- и спутниковых антенн, так как линзы неожиданной формы можно будет помещать прямо в корпус воздушных и наземных транспортных средств.
Как сообщается в пресс-релизе, компания BAE Systems продолжает активную работу над созданием аналогичных устройств из метаматериалов и трансформационной оптики для применения в секторах обороны, безопасности и аэрокосмической промышленности.
Также по теме:
Создана концепция "шапки-невидимки" для широкого диапазона частот
Учёные представили новое маскирующее устройство
Устройство акустической маскировки спрятало объекты от звуков в 3D
Материал-хамелеон обманул тепловизор
Решать математические задачи будет калькулятор на метаматериалах
