Физики создали цифровую ткань для плащей-невидимок
Принцип работы цифрого метаматериала
Специалисты из университета Пенсильвании разработали цифровой подход к созданию метаматериалов.
В будущем новая технология позволит значительно облегчить создание таких оптических устройств, создание которых нереализуемо в классической оптике - гиперлинз и "плащей-невидимок".
Работа опубликована в Nature Materials, коротко о ней пишет Образовач.
Электромагнитные метаматериалы - искусственные среды, у которых есть непривычные электромагнитные свойства из-за регулярной структуры на масштабах короче длины волны используемого света. Метаматериал создаются из метаатомов, композитных структур, которые как правило делают из металла и диэлектрика.
Метаатомы короче длины волны, из-за чего свет "не понимает", что метаматериал дискретен. Свойства этой среды при этом будут чувствительны к взаимному расположению метаатомов и их геометрии. В итоге, можно получить электромагнитные свойства, которых нет у природных материлов, в том числе настолько непривычные, как отрицательный показатель преломления.
В своей работе ученые предложили применять для разработки метаатомов и метаматериалов только два элемента, которые назвали битами. Метаатомы, образованные из таких битов, были названы байтами. Их свойства зависимы от геометрии - внутренней или толщины внешней сферы, а также от материала каждой из частей метаатома. Они являются либо плоскими прямоугольниками, либо концентрическими цилиндрами или сферами.
Для презентации работоспособности своей концепции ученые показали численный расчет электромагнитных свойств ряда устройств. Ими стали выпуклая линза с неоднородным распределением диэлектрической проницаемости, канал с почти нулевой диэлектрической проницаемостью и гиперлинза (которая способна создавать изображения предметов, меньших по размеру, чем длина волны используемого света; в обычной оптике создание таких линз невозможно).
Исследование стало первым шагом к появлению реальных цифровых метаматериалов. Прежде компьютерные вычисления ученые проводили, считая, что на метаматериал попадает монохроматический свет. Также для упрощения расчетов все объекты считали двумерными. Переход к трехмерным структурам потребовал применения других форм метаматериальных битов.
Навсегда в строю: в Николаеве простились с погибшим на войне полицейским (фото, видео)
В Николаеве студенты реализовали социальный проект – убрали мусор на косе в районе Намыва (видео)
Драка в центре Николаева: дерущиеся едва не попали под машину (видео)
Сделаем лучше, чем было: в Николаеве прошел форум «Український південь. Стійкість. Відновлення. Майбутнє»
«Показали, как нужно работать»: на «Орион-Авто» отметили День автомобилиста
«Как ты там?»: голос Харькова, который должен быть услышан (фото, видео)
«Форд» въехал в «Фольксваген» на перекрестке в Николаеве - пострадала женщина (фото, видео)
Патрульные заблокировали в Николаеве «Фольксваген» - водитель заявляет, что он человек, и отказывается предъявить документы
Полиция Швейцарии задержала мужчину, который напал на украиноязычную семью с ребенком в поезде (видео)