О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Украина | Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Болотное дело
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: http://mirror694.graniru.info/Society/Science/m.113193.html

статья Эльфийский плащ стал реальностью

Максим Борисов, 20.10.2006
Дэвид Смит из Университета Дьюка . Фото Duke Photography с сайта dukenews.duke.edu
Дэвид Смит из Университета Дьюка . Фото Duke Photography с сайта dukenews.duke.edu
Реклама

Американские исследователи сумели продемонстрировать вполне работоспособный образец покрытия, делающего невидимым все, что под ним скрыто. Работает это пока, правда, только в микроволновом диапазоне, и невооруженным взглядом эффект невидимости наблюдать не удастся. Подобный "плащ-невидимка" представляет собой практическое воплощение идеи устройства, появление которого было теоретически предсказано в статье, опубликованной несколькими месяцами ранее в 2006 году. В будущем ученые обещают разработать покрытия, способные скрывать предметы от излучения в оптическом диапазоне.

То, что такой плащ-невидимка теоретически мог бы быть изготовлен, удалось показать Джону Пендраю (John Pendry), британскому физику-теоретику из Лондонского имперского колледжа (Imperial College London) и его коллегам (публикация в Science Express 25 мая 2006 г.), а вот теперь группа Дэвида Смита (David Smith) из Университета Дьюка (Duke University, штат Северная Каролина, США) доказала работоспособность этой технологии на деле (публикация в журнале Science: (DOI: 10.1126/science.1133628), 19 октября сообщение появилось в онлайновой версии журнала Science Express).

Как же это работает? В основе лежит эффект "искривления пространства", однако реально искривляется лишь путь электромагнитного излучения (плавное изменение направления движения световых пучков в неоднородных средах обычно называют рефракцией), порождая своего рода мираж. "Плащ" заставляет микроволновые лучи огибать цель таким образом, что наблюдателю (который обладал бы "микроволновым" зрением) кажется, будто в этом месте вообще ничего нет, он видит те предметы, что расположены за скрытым пятном. Материалы, которые позволяют обращаться со световыми лучами подобным образом (т.е. обладают совершенно нетривиальными оптическими свойствами), в естественном виде в природе не встречаются, и их необходимо еще особым образом проектировать. Речь идет о так называемых "метаматериалах" ("metamaterials"), состоящих из повторяющихся структур с экзотическими электромагнитными свойствами - своего рода базовых электронных компонент типа конденсаторов и катушек индуктивности. Фактически это просто композиция из стекловолокна, пронизанного особыми полостями, и проводящих элементов (медь). Чтобы упростить себе задачу, физики пока были вынуждены изготавливать "плащ Смита" так, чтобы он срабатывал только в одной плоскости. Экспериментальный образец представляет собой цилиндрическую конструкцию небольшой высоты диаметром меньше пяти дюймов (13 см), состоящую из ряда концентрических колец. Совместное их действие позволяет обводить микроволны вокруг центральной области, опоясанной медным кольцом.

Строго говоря, для обладателя "микроволновым зрением" медное кольцо полностью-таки не исчезает. Остается его своеобразная "тень", а также след небольшого искажения на том месте, где должно быть это кольцо. Так что сравнение с "полноценной" шапкой-невидимкой или плащом Гарри Поттера пока еще некорректно. Скорее, сравнивать нужно с боевым облачением Хищника из одноименного кинофильма или же с эльфийскими плащами, полученными Фродо и Ко в Лориэне от владычицы Галадриэль (см. эпопею "Властелин Колец" Толкиена; только то Кольцо, которое укрывал под плащом Фродо, было, конечно, не медным...).

Другое важное ограничение: как уже упоминалось, система работает только в очень узком и весьма "ненаглядном" диапазоне частот (впрочем, кто знает, может быть охотившиеся за Фродо назгулы видели как раз в микроволновом диапазоне...). Хотя испытания в специальной камере подтвердили правильность теоретических выкладок ученых, фактически исследователи пока еще сделали только самые первые шаги к созданию настоящего плаща-невидимки.

Теперь Смит надеется математическим образом рассчитать и построить трехмерную структуру, которая могла бы скрывать объект полностью при наблюдениях из любой точки. А проблема с видимым светом состоит в том, что экспериментаторам в таком случае придется иметь дело с гораздо меньшими длинами волн, ну а это в свою очередь означает, что оптические метаматериалы должны быть основаны уже на структурах наномасштаба, создание которых пока еще не под силу современным нанотехнологиям. К тому же, чтобы объект полностью исчез из вида, укрывающий его плащ должен будет правильно взаимодействовать с излучением одновременно всех длин волн (то есть различных оптических цветов). Технология, способная на это, потребует гораздо большего количества чрезвычайно запутанных и разнородных структур, и пока неясно, можно ли это все совместить на практике.

Тем не менее, умение хорошо укрываться от вражеских радаров уже теперь наверняка будет востребовано конструкторами боевой техники - прежде всего авиастроителями (знаменитый "Стелс" в этом смысле еще далек от идеала), хотя исследователи и признаются, что для авиации это все тяжеловато. Существует также идея создания - по тем же самым технологическим принципам - "акустического плаща", который мог бы служить мощным защитным экраном, предотвращая проникновение внутрь каких-нибудь вибраций определенного сорта - то есть звуковых или же даже сейсмических волн.

Источники:
Working invisibility cloak created at last - New Scientist
Physicists draw up plans for real 'cloaking device' - New Scientist
Theoretical Blueprint for Invisibility Cloak Reported - Duke University - News
First Demonstration of a Working Invisibility Cloak - Duke University Pratt School of Engineering

Ссылки:
Metamaterial Electromagnetic Cloak at Microwave Frequencies - Science Express - Schurig et al.
The Science Fact and Fiction of Invisibility
Cloaking device - Wikipedia
Дожили… плащ-невидимка – создан! - iXBT.com
Учёные создали "шапку-невидимку" - "Компьютерра"
Ученые разработали микроволновый плащ-невидимку - NEWSru.com
Новое устройство невидимости скрыло себя в микроволновом диапазоне - "Мембрана"
Плащ-невидимка - Газета.Ru
Ученые создали плащ-невидимку - BBCRussian.com

Максим Борисов, 20.10.2006


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама

Наши спонсоры
Выбор читателей