Дякую
Дякую

13.06.2013 | Наука

Ученые из Китая создали "коробку-невидимку"

Многие видели фокусы в цирке с исчезновением людей и предметов. Некоторым даже известны секреты этих трюков. Команда учёных из Китая и Сингапура усовершенствовала технологию "коробки-невидимки".

Идея принадлежит инженерам из Чжэцзянского университета (Zhejiang University), а главным разработчиком чудо-устройства был Хуншэн Чэнь (Hongsheng Chen).

По сути, коробка представляет собой набор призм, сделанных из высококачественного оптического стекла, которое изгибает лучи света, проводя их мимо любого объекта, находящегося внутри коробки. Напомним, что ранее "шапки-невидимки" (как их принято называть в славянских сказках) или "плащи-невидимки" (как у Гарри Потера) создавались преимущественно из метаматериалов, отклоняющих лучи света неестественным образом. Такие материалы создаются из электропроводящих компонентов, которые взаимодействуют со светом, вызывая различные оптические эффекты, создавая, в том числе, и отрицательный показатель преломления.

Чэнь и его коллеги впервые создали прототип своего устройства в 2012 году. Тогда коробка-невидимка представляла собой шесть призм, соединённых так, что вся конструкция имела форму шестигранника. Туда можно было поместить небольшие объекты, и они становились невидимыми для стороннего наблюдателя. Сегодня физики использовали похожую технологию, только шестигранник был уже побольше.

Волшебную коробку поместили в аквариум и подождали, пока туда не заплывёт рыбка. Всё, что находилось за коробкой оставалось видимым, а вот сама рыба, которая оказалась внутри шестигранника, как будто исчезла.

Для второго эксперимента учёные составили восемь призм в форме четырёхугольника. Углубление в коробке получилось достаточно крупным. За устройством они поместили экран, а перед ним — проектор. Когда в коробку залезла кошка, то можно было увидеть, как нижняя часть её тела внезапно исчезла, а через переднюю грань хорошо был виден видеоролик, проецируемый на экран.

Хитрость заключается в том, что у различных лучей света, проходящих через грани "коробки-невидимки", путь занимает разное время. По этой причине, эффект невидимости достигается, только если наблюдать за объектом с одной стороны. В остальных случаях объект в коробке становится видимым. Поэтому данная разработка напоминает, скорее, фокус, нежели реальную технологию, которая будет иметь успех у производителей.

Идеальную "шапку-невидимку" можно создать, пожалуй, только из метаматериалов, поскольку они будут не только прятать объект, но и сами становиться невидимыми для проходящего света. Но и тут ещё предстоит много работы, пока физики смогли справиться лишь с отдельными частями спектра электромагнитного излучения (инфракрасной, микроволновой и так далее). Если же им удавалось охватить широкий диапазон длин волн (и в том числе видимую его часть), то получалось прятать лишь небольшие объекты, либо, опять же, делать объекты невидимыми лишь с одной стороны.

"Всем бы хотелось иметь плащ-невидимку, который бы не только прятал крупные предметы, но и сам оставался бы незаметным. Однако это идеал, который пока трудно достичь. В этом смысле Чэнь и его команда достигли многого. Им удалось создать устройство, которое работает почти со всем видимым спектром излучения", — говорит коллега Чэня Джон Пендри (John Pendry) из Имперского колледжа Лондона.

Они ещё один исследователь Байлэ Чжан (Baile Zhang) из Наньянского технологического университета в Сингапуре предложили хорошее дополнение к нынешней технологии. По их мнению, частичная невидимость света, отражённого от крупных объектов (вроде кошки), может быть достигнута при использовании блоков прозрачного материала, такого как кристалл кальцита, проходя через который свет идёт с разной скоростью в разных направлениях.

Добавим, что подобные изобретения — не просто дань волшебной сказке. Такая технология может быть использована в охранных системах и системах безопасности. Также на использование современного "плаща-невидимки" претендуют военные: возможность спрятать от врага своё оружие даёт максимум преимуществ в бою.

Результаты своей работы инженеры описали в статье, опубликованной пока лишь на сайте препринтов arXiv.org.

Вести.Ru

Фотогармошка 300х250
Аккерманская крепость
Адвокат