Створена 3-Д невидимка

Створена 3-Д невидимка

Створені раніше пристрої могли робити об'єкт невидимим тільки з одного боку, якщо на нього дивилися з будь-якого іншого кута, то він залишався видимим.


Це доки перший, але дуже важливий крок на шляху до створення плаща - невидимки. Дослідження проводилося під керівництвом ученого з технічного університету КарлсруЕ (Німеччина) Толги Ергина. Він розповів, що створений його командою плащ грунтується на концепції про те, що можна поєднати простір з матеріалом. Він і його колеги розробили фотонні метаматериали, які впливають на поведінку світлових променів.

Ви можете уявляти собі будь-які перетворення, які ви б хотіли зробити, а потім адаптувати отриманий матеріал для імітації задуманого, - пояснює Ергин. Це як килим - дзеркало: якщо ви ховаєте під ним об'єкт, з'являється рельєф і, у результаті, ви бачите відбите зображення в спотвореному варіанті, - продовжує він. Потім на верхню точку рельєфу накладається плащ, який заломлює світло таким чином, що усі спотворення зникають. У вас створюється відчуття того, що дзеркало, в яке ви дивитеся, плоске.

Хитрість полягає в зміні швидкості і напряму руху світла через матеріал. Це, у свою чергу, робиться для того, щоб змінити коефіцієнт заломлення матеріалу. Це досягається дослідниками за допомогою полімерних кристалів, які складаються з дуже маленьких стержнів.

Шляхом зміни товщини стержня можна змінити співвідношення полімерів в повітрі, - пояснює Ергин. Оскільки показник заломлення повітря приблизно дорівнює одиниці, а показник заломлення полімерів - 1,52, то, в принципі, ми можемо отримати будь-який індекс заломлення, не виходячи за рамки цього діапазону, - сказав він.


Шляхом адаптації заломлення до поверхні рельєфу, учені зробили його невидимим для широкого діапазону світлових хвиль, просто збільшивши їх таким чином, що людське око не в силах їх уловлювати. В результаті, завдяки такому світлу, відзеркалювальна поверхня здається плоскою.

Аналогічних результатів досягли і попередні дослідження, але в двох вимірах. Тому, якщо на об'єкт дивитися з будь-якого іншого кута, то він відразу видно. В цьому випадку учені використали методику, що називається лазерним записом для того, щоб створити плащ - невидимку в трьох вимірах. При цьому, використовується точно сфокусований лазер, який пише за світлочутливим матеріалом.

Спочатку, плащ - невидимка був створений для роботи в двох вимірах. Але коли доктор Ергин і його колеги вирахували, як саме світлові хвилі проходять через об'єкти, вони зрозуміли, що можуть пристосувати створену ними технологію для роботи в тривимірному вимірі.

У цьому дослідженні фахівці використали систему для того, щоб приховати рельєф, що утворився, заввишки 1 мікрометр (одна тисячна доля міліметра). Але в теорії не існує обмежень по розмірах об'єкту, який можна сховати, - говорить доктор Ергин. Але для створення цієї системи нам було потрібно три години, тому, якщо ви захочете сховати об'єкт розміром 1 міліметр, то вам доведеться чекати дуже довго.

Професор Ортвин ХЕсс з університету Суррей у Великобританії відмітив, що це дослідження - це величезний крок вперед. Унікальність дослідження в здатності демонстрації невидимості об'єкту в трьох вимірах.

Одна їх головних проблем, яка доки існує в створеному пристрої, - це неможливість сховати об'єкт, на який потрапляють світлові хвилі, що мають розмір, які сприймаються людським оком.

Фотонні кристали зазвичай працюють в таких пристроях, тому що їх складові елементи невидимі світловими хвилями, за допомогою яких об'єкти видимі для людини, - пояснює професор ХЕсс. Іншими словами, якщо ви бачите стіл перед собою, то ви не бачите атоми, з яких він складається, тому що вони занадто малі. Ви просто бачите матеріал в цілому: дерево або пластик.


Професор ХЕсс такде відмічає, що ця технологія може бути використана і для вдосконалення в роботі контактних лінз і в оптиці в цілому. Природно, ми не зможемо створити подібного роду плащ - невидимку розміром з людину найближчим часом, але виконана робота - цей величезний рух вперед в цьому напрямі.