Ani de zile, autorii de science-fiction și fantezie au visat obiecte magice - cum ar fi mantia de invizibilitate a lui Harry Potter sau inelul lui Bilbo Baggins - care ar face invizibili oamenii și lucrurile. Săptămâna trecută, o echipă de oameni de știință de la Universitatea Texas din Austin a anunțat că au mers cu un pas mai departe spre acest obiectiv. Folosind o metodă cunoscută sub denumirea de „îmbrăcăminte plasmonică”, au ascuns un obiect tridimensional în spațiul liber.
Continut Asemanator
- Formele geometrice inspiră materiale noi, întinse
Obiectul, un tub cilindric de aproximativ 7 centimetri lungime, era „invizibil” pentru microunde, mai degrabă decât lumina vizibilă - așa că nu este ca și cum ai putea intra în aparatul experimental și să nu vezi obiectul. Cu toate acestea, realizarea este destul de uimitoare. Înțelegerea principiilor îmbrăcării unui obiect din microunde ar putea duce teoretic la o invizibilitate reală destul de curând. Studiul, publicat la sfârșitul lunii ianuarie în New Journal of Physics, depășește experimentele anterioare în care obiectele bidimensionale erau ascunse de diferite lungimi de undă ale luminii.
Cum au făcut-o oamenii de știință? În condiții normale, vedem obiecte atunci când lumina vizibilă îi răspunde și în ochii noștri. Dar „metamaterialele plasmonice” unice din care a fost făcută mantia fac ceva diferit: împrăștie lumina într-o varietate de direcții. „Când câmpurile împrăștiate de la mantie și obiect intervin, se anulează reciproc, iar efectul general este transparența și invizibilitatea în toate unghiurile de observare”, a spus profesorul Andrea Alu, coautor al studiului.
Pentru a testa materialul de îmbrăcăminte, echipa de cercetare a acoperit tubul cilindric cu acesta și a supus configurația unei explozii de radiații cu microunde. Din cauza efectului de împrăștiere a materialului plasmonic, cartografia microondelor rezultate nu a dezvăluit obiectul. Alte experimente au relevat faptul că forma obiectului nu a afectat eficacitatea materialului, iar echipa consideră că, teoretic, este posibilă acoperirea mai multor obiecte simultan.
Următorul pas, desigur, este crearea unui material de îmbrăcăminte capabil să ascundă nu numai microundele, ci undele de lumină vizibile - o mantie de invizibilitate pe care am putea să o purtăm în viața de zi cu zi. Totuși, Alu spune că folosirea materialelor plasmonice pentru a ascunde obiecte mai mari (cum ar fi, să zicem, un corp uman) este încă o distanță:
În principiu, această tehnică ar putea fi folosită pentru a păstra lumina; de fapt, unele materiale plasmonice sunt disponibile în mod natural la frecvențe optice. Cu toate acestea, dimensiunea obiectelor care pot fi acoperite în mod eficient cu această metodă se scalează cu lungimea de undă de funcționare, astfel încât atunci când sunt aplicate pe frecvențe optice, putem fi capabili să oprim eficient împrăștierea obiectelor de dimensiuni micrometre.
Cu alte cuvinte, dacă încercăm să ascundem ceva de ochii umani folosind această metodă, ar trebui să fie minuscul - o micrometră este de o mie de milimetri. Totuși, chiar și acest lucru ar putea fi util:
Acoperirea obiectelor mici poate fi interesantă pentru o varietate de aplicații. De exemplu, cercetăm în prezent aplicarea acestor concepte pentru a acoperi un vârf de microscop la frecvențe optice. Acest lucru poate beneficia foarte mult de măsurători biomedicale și optice de câmp apropiat.
În 2008, o echipă Berkeley a dezvoltat un material ultra-subțire, cu potențialul de a face ca obiectele să devină invizibile într-o zi, iar la începutul acestui an, un grup de oameni de știință Cornell finanțat de DARPA a putut ascunde un eveniment real cu 40 de picosecunde lung (adică 40 de miliarde de litri al doilea) prin reglarea debitului luminii.
Mantii de invizibilitate pot fi încă la ani de zile, dar se pare că am intrat în era invizibilității.
