Ученые создали плащ-невидимка толщиной в десятки микрометров

Традиционные «плащи-невидимки», делающие объект невидимым, попросту полностью покрывают его метаматериалами. В теории они прекрасны. Однако на практике пока работают только в лабораториях. Одна из главных трудностей заключается в том, что высокоанизотропные метаматериалы должны по толщине быть сравнимы с объектом, который они прячут. В случае человека это означает толщину, несовместимую со свободным ношением такого «плаща».

Кроме того, обычно «плащи-невидимки» работают только в узком диапазоне волн — ýже, чем воспринимаемый человеком спектр, что позволяет делать объекты лишь частично невидимыми.

А вот Андреа Алу (Andrea Alù) из Техасского университета в Остине (США) вместе с коллегами создал аналогичную систему с принципиально иными параметрами. Толщина его метаэкрана равна каким-то 66 мкм. Состоит метаматериал из гибкого поликарбоната (фактически поликарбонатной плёнки), покрытого сетью из медных полосок толщиной 20 мкм.

Принцип работы метаэкрана несколько отличается от привычного вам «плаща-невидимки». Когда на него падают электромагнитные волны, он генерирует электромагнитное поле в противофазе. То есть моменты максимума одного волнового колебания (генерируемого метаэкраном) совпадают с моментами минимума другого колебания (падающего на экран света). Если при этом волны по амплитуде одинаковы (а именно это и происходит в случае вторичной генерации волны метаэкраном), то в результате сложения фаз происходит взаимное уничтожение волн.

Увы, это теория, а на практике такое уничтожение действительно эффективно только в определённом диапазоне параметров падающего света. Так, если объект будет очень большим, должной эффективности не достичь.

Кроме того, пока исследователям удалось использовать свою методику лишь для экранирования от волн около 3,6 ГГц, хотя и в более широком диапазоне вокруг главного значения, чем это удаётся обычным «плащам-невидимкам».

Сейчас учёные работают над созданием такого же устройства для получения невидимости в оптическом диапазоне. Предположительно, более широкий рабочий диапазон волн должен позволить новой конструкции обеспечивать полную невидимость маскируемого предмета для человеческого глаза.

Отчёт об исследовании опубликован в издании New Journal of Physics (доступен полный текст).

Подготовлено по материалам Техасского университета в Остине.

Источник: Компьюлента