211service.com
Neviditelný plášť skrývá předměty viditelné pouhým okem
Od doby, kdy inženýři v roce 2006 sestrojili první z nich, nebyl nedostatek sloupcových palců věnovaných neviditelným plášťům. Bylo to působivé zařízení, ale mělo některá důležitá omezení, v neposlední řadě to, že fungovalo pouze pro jednu frekvenci mikrovln.
Jednou z největších otázek, nad kterou si fyzikové od té doby lámou hlavu, je, zda je možné postavit podobná zařízení, která fungují v rozsahu frekvencí viditelných lidským okem. Minulý rok několik skupin oznámilo řešení tohoto problému ve formě „kobercových plášťů“, které leží nad objektem a skrývají jeho přítomnost v rozsahu optických frekvencí.
Opět to byly působivé výkony, ale s určitými omezeními. Tyto pláště jsou vyrobeny z jemně vyřezávaných křemíkových mikrostruktur, a proto byly nákladné na stavbu. A mohou skrývat pouze předměty o velikosti do několika mikrometrů, které nejsou o moc větší než vlnová délka samotného světla.
Dnes si Baile Zhang z Massachusettského technologického institutu v Cambridge s pár kamarády vedl výrazně lépe. Postavili kobercový plášť schopný skrýt předměty v milimetrovém rozsahu v širokém rozsahu viditelných frekvencí od červené po modrou.
Ještě působivější než toto je, že tento plášť postavili z kalcitu, obyčejného a relativně levného optického materiálu, za použití konvenčních technik výroby optických čoček. Díky tomu je plášť levný a snadno se staví.
Kobercové pláště sedí na povrchu zakrývajícím předmět, který má být skryt. Jejich trikem je, aby to vypadalo, jako by se světlo odráželo od tohoto povrchu, a tím skryly jakýkoli předmět, který zakrývají.
Až dosud to bylo prováděno pouze pomocí uměle upravených struktur, které řídí světlo speciálně navrženými způsoby. Tento takzvaný metamateriál je jakousi zázračnou látkou, která je nyní středem velké pozornosti.
Zhang a spol si však uvědomili, že existují přirozeně se vyskytující materiály, které dokážou totéž. Kalcit je jedním z nich. Je neobvyklý, protože jeho optické vlastnosti závisí na směru, kterým světlo prochází.
Pečlivým využitím této vlastnosti se jim podařilo vytvořit blok kalcitu (ve skutečnosti dva bloky kalcitu), který působí jako koberec. Dokonce to demonstrovali tím, že skryli ocelový klín o délce 38 mm a výšce 2 mm. Zhang a spol. říkají, že je to poprvé, kdy byl viditelný objekt zamaskován. To je působivé.
Jejich plášť má samozřejmě svá omezení. Hlavní je, že funguje pouze v jedné 2D rovině, takže objekt je skrytý pouze pro ty, kteří se dívají z určitého směru.
Další je, že funguje pouze s polarizovaným světlem. To ale není tak limitující, jak by se na první pohled mohlo zdát. Voda má tendenci polarizovat světlo, takže se zdá rozumné myslet si, že plášť by měl pod vodou dobře fungovat.
Není to tak dávno, co někteří fyzici říkali, že maskování optické neviditelnosti bude vždy nemožné (protože metamateriály mají tendenci absorbovat viditelné světlo rychleji, než ho mohou propustit).
Ukázalo se, že to není důvod k obavám a neviditelné pláště jsou stále lepší a lepší. Ve skutečnosti je těžké vymyslet technologii, která pokročila tak daleko, tak rychle.
Ref: arxiv.org/abs/1012.2238 : Makroskopický neviditelný plášť pro viditelné světlo