Учёные представили новое маскирующее устройство

Натан Лэнди с последней моделью маскирующего устройства

Натан Лэнди с последней моделью маскирующего устройства
(фото Duke University Photography).

Прохождение микроволнового излучения вокруг площадки в центре маскирующего устройства

Прохождение микроволнового излучения вокруг площадки в центре маскирующего устройства
(иллюстрация Nature Materials).

Натан Лэнди с последней моделью маскирующего устройства
Прохождение микроволнового излучения вокруг площадки в центре маскирующего устройства

Американские учёные из университета Дюка (Duke University) создали уже третье поколение устройства, которое можно было бы назвать "шапка-невидимка" или "мантия-невидимка" (смотря какое поколение сейчас читает этот материал).

Впрочем, на шапку, как и на мантию, этот предмет ромбовидной формы с площадкой посередине мало похож. Всё, что помещается на внутреннюю площадку, становится абсолютно невидимым… правда, пока только в микроволновом диапазоне. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

Учёные со всего мира уже давно работают над системами маскировки, скрывающими предметы в различных частях электромагнитного спектра, например, в инфракрасной или микроволновой, в ряде работ удавалось справиться и с видимым диапазоном.

В 2006 году профессор Дэвид Смит (David Smith) и его коллеги собрали своё первое приспособление, делающее предметы невидимыми для электромагнитного излучения. Принцип работы устройства заключался в том, что излучение, попадающее на стенки прибора, искривляется и огибает внутреннюю область. Затем волны восстанавливаются в первоначальном виде с задней стороны устройства, как будто они прошли через пустое пространство. 

Первая модель имела много недостатков, но вызвала шквал активности в научной среде, направленной на создание чего-то похожего для видимого излучения. Главной проблемой первых поколений "мантии-невидимки" было то, что часть излучения терялась из-за отражения на границах устройства.

"Это как смотреть сквозь стекло, — объясняет один из авторов работы Натан Лэнди (Nathan Landy) в пресс-релизе университета Дюка. – С одной стороны, вы прекрасно видите сквозь него, но при этом вы знаете, что оно есть, из-за бликов и отражений на поверхности".

Сейчас исследователи выбрали другую тактику и заменили круглую форму "шапки-мантии" на ромбовидную. 

Стенки приспособления были выполнены из так называемых метаматериалов – искусственно созданных структур, свойства которых сильно отличаются от свойств естественных материалов, входящих в их состав. В первых моделях учёные использовали параллельные и пересекающиеся полосы стекловолокна и меди. Теперь исследователи добавили медные составляющие, чтобы создать более сложную и эффективную структуру.

В результате американцы заставили микроволновое излучение полностью обогнуть площадку с установленным на ней цилиндром диаметром 7,5 сантиметра и высотой 1 см. Правда, технология всё еще имеет существенный недостаток − невидимость достигается, если наблюдать за объектом лишь с одной стороны.

"Мы впервые создали "мантию", которая обеспечивает идеальную невидимость в микроволновом диапазоне, — говорит Смит. – Но пока устройство похоже на карты из "Алисы в стране чудес". Они невидимы сбоку, но вы можете видеть их со стороны рубашки".

Учёные полагают, что принципы, которые они использовали для создания своего устройства, будет трудно применить для получения невидимости в оптическом диапазоне. Выходит, разработчикам приспособления, которое сделает предметы невидимыми для человеческого глаза, нужно опираться на другие разработки в этой области. В то же время устройство американских исследований может быть использовано в области телекоммуникаций и радиолокации.

Также по теме:
Математик придумал, как сделать здания невидимыми для землетрясений
Французы придумали шапку-невидимку для температуры
Ульяновский ученый запатентовал шапку-невидимку
Ученые создали невидимый танк
Российский самолёт-невидимка станет новым словом в авиации 
Корабль-невидимка "Астрахань" открывает свои секреты