Ученые впервые создали материал, делающий объекты невидимыми в трех измерениях в диапазоне длин волн света, близких к видимому. Структура представляет собой каркас из полимерных блоков размером в 100-200 микрон и позволяет сделать невидимым объект толщиной чуть менее полутора микрон, лежащий на плоской поверхности.
Подобные материалы демонстрировались и прежде, однако до сих пор они делали объекты неразличимыми только при наблюдении их с определенного угла или, в лучшем случае при рассмотрении в двух измерениях. Новый “плащ-невидимка” позволяет прятать объекты от наблюдения в трех измерениях при углах рассмотрения от 0 до 60 градусов.
Как и прежде “плащ-невидимка”, разработанный командой Тоглы Эргина (Tolga Ergin) из Технологического института Карлсруэ в Германии представляет собой так называемый метаматериал – материал, строение которого наделяет его отрицательным коэффициентом преломления электромагнитных волн.
В подобной среде величины магнитной и диэлектрической проницаемости – фундаментальные характеристики материи – плавно меняются так, что электромагнитные волны, распространяющееся внутри нее, отклоняются и огибают предмет, помещенный в нее, и тот остается невидимым для внешнего наблюдателя. В альтернативном варианте применения этой технологии, реализованной в данном случае, волны света все же достигают спрятанного предмета и отражаются от него, однако для наблюдателя этого отраженный свет выглядит отраженным от плоской поверхности, находящейся под плащом.
Реализация этого принципа стала возможной с появлением в последние годы нового типа материалов – композитных материалов, свойства которых определяются не столько их составом, сколько геометрией внутреннего строения. Такие материалы, получившие название метаматериалов, позволили получить свойства, не встречающиеся в природе, в частности отрицательную диэлектрическую и магнитную проницаемости среды.
Для того, чтобы материал, созданный командой Эргина, и скрывающий предметы от наблюдения в инфракрасном диапазоне волн, мог делать предметы невидимыми в видимом диапазоне волн света, его структура, должна состоять из полимерных фрагментов размером всего 10 нанометров. Создание таких маленьких объектов представляет существенную техническую сложность, поэтому в ближайшее время ожидать применения подобной технологии не стоит.
Тем не менее члены научного сообщества признают, что продемонстрированная разработка представляет собой важный шаг к созданию материалов-невидимок пригодных к практическому применению.
“Демонстрация невидимости в трех измерениях – это важный шаг вперед”, – сказал профессор Ортвин Хесс (Ortwin Hess) из Университета Суррея в Великобритании, слова которого передает BBC.
