Цивилизация
Ученые создали новый вариант микроволнового «плаща-невидимки» – основанную на новых принципах разновидность метаматериала, который позволяет делать скрытые под ним предметы невидимыми в более широком диапазоне микроволнового излучения, чем прежние разработки. Правда, новый метод создания невидимости требует создания индивидуального плаща для предмета каждой новой формы.
Дэвид Смит из Университета имени Дьюка в американском Дарэме и его коллеги из Юго-восточного университета китайского Нанкина применили новый подход к созданию «плаща-невидимки». В нем излучение не огибает скрытый предмет. Напротив, электромагнитные волны проходят сквозь метаматериал, достигают спрятанного там предмета и, отражаясь от него, рассеиваются. При этом «плащ-невидимка» отклоняет отраженные волны так, что на выходе из метаматериала они кажутся наблюдателю отраженным от плоской поверхности, а не от выпуклого предмета, который на ней на самом деле лежит.
Впрочем, при таком подходе требуется конструировать новый «плащ-невидимку» для каждого конкретного предмета, однако ученые считают, что их технология позволяет создать метаматериал достаточно быстро и просто. Кроме того, при необходимости под ним можно прятать более сложные и крупные предметы. Статья учёных опубликована в последнем номере Science.
Метаматериал Смита собран из десяти тысяч элементов – стандартных медно-слюдяных печатных плат. «Плащ» имеет размеры 500 на 106 миллиметров и позволяет сделать невидимым выпуклый объект 40 на 5 миллиметров, помещенный на плоскую поверхность. Ученым удалось продемонстрировать корректную работу «плаща-невидимки» в диапазонах частот с 13 до 16 гигагерц (существующие метаматериалы «работают» в гораздо более узком диапазоне частот), однако они уверены, что он может работать в гораздо более широком диапазоне – от 1 ГГц до 18 ГГц. Экспериментальная проверка этого требует особых лабораторных условий.
Идея создания материала, делающего невидимым скрытое за ним, возникла в 1960-е годы, когда советский ученый Виктор Веселаго обосновал теоретическую возможность создания сред с отрицательным показателем преломления. Теория позволяет создать среду, в которой, величины магнитной и диэлектрической проницаемости плавно меняются так, что электромагнитные волны будут отклоняться и огибать предмет, помещенный в нее, и тот будет оставаться невидимым для внешнего наблюдателя. Метаматериалы с успехом могут использоваться для маскировки, например, военных объектов, так как их невозможно обнаружить средствами радиоразведки в определенном диапазоне частот.
