На пути к плащу-невидимке: плазмонные мета-материалы

Американские ученые сообщили о том, что продвинулись еще на шаг к созданию знаменитого "плаща-невидимки". Исследователям удалось замаскировать большие, свободно стоящие объекты в трехмерном измерении.

В своих лабораторных исследованиях ученые из Техасского университета в Остине (США) использовали новые материалы для управления светом. Так, они скрыли 18-​​сантиметровую цилиндрическую трубу в микроволновой части энергетического спектра. Для человеческого глаза, который может воспринимать свет только в более высоких частотах, предмет невидимым не стал. Однако, как говорят исследователи, эксперимент является важным доказательством того принципа, что так называемые плазмонные мета-материалы могут успешно выполнять эффект маскировки.

Боевой самолет, скрытый с использованием таких материалов, может получить статус "супер-невидимого", став недоступным для радаров, отмечает соавтор исследования Андреа Алу (Andrea Alu).

Плазмонные мета-материалы являются композитами металла и непроводящей синтетики, сделанной из наноразмерных структур, которые намного меньше, чем длина волны света, падающего на них. В результате, когда входящие фотоны попадают на материал, они образовывают потоки, которые рассеивают волны света.

В новом эксперименте цилиндр разместили внутри оболочки плазмонных мета-материалов, воздействовав на него микроволнами. Микроволны, рассеянные оболочкой, сталкивались с микроволнами объекта, не давая им возможность отправлять сигнал возврата.

"Когда рассеянные поля "невидимки" и объекта смешиваются, они компенсируют друг друга. Общий эффект при этом - прозрачность и невидимость с любого угла", - говорит Алу. Любая форма объекта может быть замаскирована подобным образом, добавляет он. Эффект невидимости лучше всего работает при частоте 3,1 гигагерца.

Это исследование стало шагом вперед, поскольку при других методах свет огибает двухмерные или трехмерные объекты, маскируя микроскопические неровности на зеркалах или рефлекторах, отмечают авторы.

Новая концепция может быть изменена для видимого света, хотя любые скрытые объекты будут очень малы, в диапазоне микрометра, так как плазмонный эффект связан с длиной волны света. Тем не менее, приложения для микроволновых мета-материалов, по мнению ученых, могут быть важны для дальнейших исследований.

Просмотров: 236