Tako smo živeli, da vidimo čas, ko se nevidni klobuk, znan atribut ljudskih pravljic, ne zdi fantastičen. Trenutne tehnologije vam omogočajo, da objekte skrivate brez kakršne koli magije, pri čemer se zanašate le na poznavanje zakonov fizike.
Zgodovina nevidnih materialov sega v obdobje nastanka sovjetske države, ko so se začeli številni znanstveni projekti, včasih najbolj fantastični. Leta 1936 je tisk pisal o letalu iz prozornega pleksi stekla, prekritega z amalgamom. Domnevno jo je zasnoval Robert Bartini, italijanski inženir, ki je pobegnil v ZSSR. Vendar pa niso preživele niti fotografije niti risbe tega čudovitega letala, zato se skrivnost njegove nevidnosti lahko šteje za izgubljeno. Materiale, ki so bili očesu nedostopni, je bilo treba na novo izumiti.
Vidimo tiste predmete, ki odbijajo svetlobo. Razpršijo ga pod različnimi koti, odvisno od barve, materiala, položaja glede na svetlobni vir. Odsev zajame mrežnica in se prenese v možgane, kjer se oblikuje slika. V skladu s tem, če svetloba, ki se odbija od predmeta, ne doseže mrežnice, je ne bomo videli. Toda kako lahko takšno tehnologijo uresničimo?
Do danes so znanstveniki iznašli tri metode. Na primer, predlagajo, da se svetloba upogne okoli predmeta, ne da bi se trčila vanjo. Za to mora biti stvar prekrita s materialom s posebno strukturo v obliki rešetke vključkov-opek, katerih velikost je manjša od določene valovne dolžine svetlobe.
Tako si je umetnik zamislil nevidno nanokapist / skupina Xiang Zhang, Berkeley Lab / UC Berkeley.
Recimo, da spekter, viden človeškemu očesu, pokriva valovne dolžine od 400 do 700 nanometrov, zato morajo biti vključki rešetk vrstnega reda 100-200 nanometrov. Ni naključje, da jih imenujemo meta-atomi. Luč se bo upogibala okoli predmeta, prekritega z meta-atomi, kot jama za pešce na cesti. Podobno idejo so leta 2015 uresničili fiziki iz Združenih držav Amerike in ustvarili material iz silicija, debeline le 80 nanometrov. Z njegovo pomočjo je bilo mogoče, da je majhen delček živih celic skrival pred raziskovalcem, ki ga je opazoval, z mikroskopom.
»Lahko tudi skozi svetlobo skozi material, ne da bi motili. V fiziki se uporablja količina, imenovana prepustnost - prikazuje razmerje sevalnega toka, ki je prešel skozi snov, in toka, ki je padel na njegovo površino. Na primer, svetloba brez ovire prehaja skozi vakuum, zato je njegova prepustnost enotnost. Toda kovina odraža vse elektromagnetne valove, ki padajo nanjo. Izkazalo se je, da mora biti svetloba nevidna skozinjo v celoti, ne da bi se razkropila, kot skozi vakuum, pravi Aleksej Bašarin, zaposleni v Laboratoriju za superprevodne metamateriale v NUST MISIS.
Da bi to naredili, so raziskovalci prišli na idejo, da bi združili dva materiala, tako da se valovi, ki se odbijajo od njih, med seboj ugasnejo in preprosto preidejo brez raztresenja - to stanje imenujemo anapol. In strukture, ki kažejo nenavadne lastnosti zaradi svoje arhitekture in ne zaradi lastnosti sestavnih snovi, se imenujejo metamateriali.
Promocijski video:
Tretja metoda se opira na sposobnost materiala, da absorbira vso svetlobo, ne da bi odseval ničesar. Vendar ni zelo priljubljen, saj ne bo mogoče popolnoma skriti predmeta za njim - vrgel bo senco.
"Najtežje je narediti material, ki je prozoren za široko paleto svetlobe. Na srečo to ni potrebno, ker je običajno funkcija nevidnosti potrebna za določeno nalogo. Na primer, da se prepričamo, da določeno sevanje uniči samo rakave celice, zdravih pa preprosto ne opazi. Kar zadeva plašče nevidnosti kot zabavo za ljudi, verjetno ne bodo kmalu na trgu. Fiziki zadoščajo, da dokažejo, da določen metamaterial deluje, kar zahteva kos nekaj mikrometrov. Izdelati ogromne "krpe", vsaj za zdaj, preprosto ni zanimivo in zelo drago, "zaključuje Basharin.
Olga Kolentsova