Ученые из Мичиганского технологического университета представили новый метод управления электромагнитными волнами, который позволит сделать объекты невидимыми. При этом исследователи не стали использовать метаматериалы на основе металла, а применили диэлектрические резонаторы, которые позволяют управлять распространением волн. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Optics.
Секрет невидимости кроется в управлении электромагнитными волнами. Инструмент для создания такого эффекта должен направлять эти волны и отклонять их таким образом, чтобы скрыть объект. Используя принципы преобразующей оптики, можно рассчитать, какая пространственная дисперсия необходима для деформации волн.
Чтобы добиться нужной дисперсии, Елена Семучкина с группой аспирантов применила диэлектрические резонаторы. Диэлектрические материалы обладают незначительной проводимостью, а резонаторы такого типа заставляют электромагнитные волны прыгать из стороны в сторону. Этот эффект похож на действие камертона, который выполняют роль звукового резонатора.
Пленка из нановолокна сделает носимые устройства невидимыми
Идеи
Исследователи собирают прототип для создания эффекта невидимости с помощью фотонных кристаллов на основе диэлектрических компонентов. В отличие от метаматериалов, с которыми чаще всего экспериментируют ученые, резонанс в «атомах» кристаллов не влияет на распространение волн.
Как алмаз, который преломляет свет, создавая различные оттенки, фотонные кристаллы обладают требуемой анизотропией показателей преломления. Фазовая скорость между различными гранями кристалла будет разной. Такое противодействие скоростей как раз и создаст иллюзию невидимости, сообщает Science Daily.
В России создали «плащ-невидимку» для бронетехники
Кейсы
Хотя концепция скрытия объектов представляется подлинной фантастикой, которая изменит жизнь, эффект невидимости — если он будет достигнут — все же будет иметь ряд ограничений. Недавно ученые из Техасского университета в Остине смогли измерить фундаментальные физические ограничения производительности маскирующих устройств. Исследователи полагают, что использование мантии-невидимки для полного сокрытия объекта от определенных длин волн теоретически возможно, но спрятать его от разных длин волн будет намного сложнее, особенно это касается объектов крупного размера.