На шляху до плаща-невидимки: плазмонние мета-материали

На шляху до плаща-невидимки: плазмонние мета-материали

Американські учені повідомили про те, що просунулися ще на крок до створення знаменитого плаща-невидимки. Дослідникам вдалося замаскувати великі, вільно такі, що стоять об'єкти в тривимірному вимірі.


У своїх лабораторних дослідженнях учені з Техаського університету в Остіні (США) використали нові матеріали для управління світлом. Так, вони приховали 18 -​​сантиметрову циліндричну трубу в мікрохвильовій частині енергетичного спектру. Для людського ока, яке може сприймати світло тільки у більш високих частотах, предмет невидимим не став. Проте, як говорять дослідники, експеримент є важливим доказом того принципу, що так звані плазмонние мета-материали можуть успішно виконувати ефект маскування.

Бойовий літак, прихований з використанням таких матеріалів, може отримати статус супер-невидимого, ставши недоступним для радарів, відмічає співавтор дослідження Андреа Алу (Andrea Alu).

Плазмонние мета-материали є композитами металу і непровідної синтетики, зробленої з нанорозмірних структур, які набагато менше, ніж довжина хвилі світла, що падає на них. В результаті, коли фотони, що входять, потрапляють на матеріал, вони утворюють потоки, які розсіюють хвилі світла.

У новому експерименті циліндр розмістили усередині оболонки плазмонних мета-материалов, воздействовав на нього мікрохвилями. Мікрохвилі, розсіяні оболонкою, стикалися з мікрохвилями об'єкту, не даючи їм можливість відправляти сигнал повернення.


Коли розсіяні поля невидимки і об'єкту змішуються, вони компенсують один одного. Загальний ефект при цьому - прозорість і невидимість з будь-якого кута, - говорить Алу. Будь-яка форма об'єкту може бути замаскована так само, додає він. Ефект невидимості краще всього працює при частоті 3,1 гигагерца.

Це дослідження стало кроком вперед, оскільки при інших методах світло огинає двомірні або тривимірні об'єкти, маскуючи мікроскопічні нерівності на дзеркалах або рефлекторах, відмічають автори.

Нова концепція може бути змінена для видимого світла, хоча будь-які приховані об'єкти будуть дуже малі, в діапазоні мікрометра, оскільки плазмонний ефект пов'язаний з довжиною хвилі світла. Проте, додатки для мікрохвильових мета-материалов, на думку учених, можуть бути важливі для подальших досліджень.