Tako smo živjeli da vidimo vrijeme kada se nevidljivi šešir, poznati atribut narodnih priča, ne čini fantastičnim. Postojeće tehnologije omogućuju vam sakrivanje predmeta bez ikakve magije oslanjajući se samo na poznavanje zakona fizike.
Povijest nevidljivih materijala seže u razdoblje formiranja sovjetske države, kada su pokrenuti mnogi znanstveni projekti, ponekad i najfantastičniji. Godine 1936. tisak je pisao o avionu napravljenom od prozirnog pleksiglasa prekrivenog amalgamom. Navodno ga je dizajnirao Robert Bartini, talijanski inženjer koji je pobjegao u SSSR. Međutim, nisu preživjele ni fotografije ni crteži tog prekrasnog zrakoplova, pa se tajna njegove nevidljivosti može smatrati izgubljenom. Materijali koji su bili nepristupačni za oko morali su biti iznova pronađeni.
Vidimo one predmete koji odražavaju svjetlost. Raspršuju ga pod različitim kutovima, ovisno o boji, materijalu, položaju u odnosu na izvor svjetlosti. Refleksijom se hvata mrežnica i prenosi u mozak, gdje se formira slika. Prema tome, ako svjetlost koja se odbija od objekta ne dopire do mrežnice, nećemo je vidjeti. Ali kako se takva tehnologija može primijeniti u praksi?
Do danas su znanstvenici smislili tri metode. Na primjer, oni predlažu da se svjetlost savije oko predmeta bez sudaranja s njim. Da biste to učinili, stvar mora biti prekrivena materijalom s posebnom strukturom u obliku rešetke inkluzija-cigle, čija je veličina manja od određene svjetlosne duljine.
Tako je umjetnik zamislio nevidljivi nanokap / grupa Xiang Zhang, Berkeley Lab / UC Berkeley.
Pretpostavimo da spektar vidljiv ljudskom oku pokriva valne duljine od 400 do 700 nanometara, pa bi uključivanja rešetke trebala biti veličine od 100-200 nanometara. Nije slučajno što se nazivaju meta-atomi. Svjetlost će se savijati oko predmeta prekrivenih meta-atomima, poput pješačke jame na cesti. Sličnu ideju su 2015. godine proveli fizičari iz Sjedinjenih Država, stvarajući materijal od silikona debljine samo 80 nanometara. Uz njegovu pomoć bilo je moguće sakriti sitne čestice živih stanica od istraživača promatrajući ga mikroskopom.
„Također možete provesti svjetlost kroz materijal, a da pritom ne budete izobličeni. U fizici se koristi količina koja se naziva propustljivost - ona pokazuje omjer zračenja fluksa koji je prošao kroz tvar i fluksa koji je pao na njegovu površinu. Na primjer, svjetlost prolazi kroz vakuum bez prepreka, pa je njegova propusnost jedinstvo. Ali metal odražava sve elektromagnetske valove koji padaju na njega. Ispada da bi materijal bio nevidljiv, svjetlost mora proći kroz njega u potpunosti, bez raspršivanja, poput vakuuma “, kaže Alexei Basharin, zaposlenik NUST MISIS laboratorije superprevodnih metamaterijala.
Zbog toga su istraživači došli na ideju kombiniranja dvaju materijala kako bi se valovi koji se odražavaju od njih ugasili jedan drugoga i jednostavno prolazili bez rasipanja - ovo se stanje naziva anapol. A strukture koje pokazuju neobična svojstva zbog svoje arhitekture, a ne zbog karakteristika sastavnih tvari, nazivaju se metamaterijalima.
Promotivni video:
Treća metoda se oslanja na sposobnost materijala da apsorbira svu svjetlost bez da odražava ništa. Ali nije baš popularan, jer neće biti moguće u potpunosti sakriti objekt iza njega - bacit će sjenu.
"Najteže je napraviti materijal koji je transparentan za širok raspon svjetlosti. Srećom, to nije potrebno, jer je obično funkcija nevidljivosti potrebna za određeni zadatak. Na primjer, da biste bili sigurni da određeno zračenje uništava samo stanice raka, a zdrave jednostavno ne primjećuju. Što se ogrtača nevidljivosti tiče kao zabava za ljude, malo je vjerojatno da će uskoro stići na tržište. Fizičarima je dovoljno dokazati da određeni metamaterijal radi, za što je potreban komad veličine nekoliko mikrometara. Jednostavno, nije zasad zanimljivo i skupo proizvesti ogromne "krpe", barem zasad ", zaključuje Basharin.
Olga Kolentsova