Žili sme preto, aby sme videli čas, keď sa neviditeľný klobúk, známy atribút ľudových rozprávok, nezdá fantastický. Súčasné technológie vám umožňujú skryť objekty bez akýchkoľvek mágie, spoliehajúc sa iba na znalosti fyzikálnych zákonov.
História neviditeľných materiálov siaha až do obdobia formovania sovietskeho štátu, keď sa začalo veľa vedeckých projektov, niekedy najúžasnejších. V roku 1936 tlač napísala o lietadle vyrobenom z priehľadného plexiskla pokrytého amalgámom. Údajne ho navrhol taliansky inžinier Robert Bartini, ktorý utiekol do ZSSR. Fotografie ani kresby tohto nádherného lietadla však neprežili, takže tajomstvo jeho neviditeľnosti možno považovať za stratené. Materiály, ktoré boli pre oko neprístupné, sa museli znovu objaviť.
Vidíme tie objekty, ktoré odrážajú svetlo. Rozptyľujú ho v rôznych uhloch v závislosti od farby, materiálu, polohy vzhľadom na zdroj svetla. Odraz je zachytený sietnicou a prenášaný do mozgu, kde sa vytvára obraz. Ak teda svetlo odrazené od objektu nedosiahne sietnicu, neuvidíme to. Ako sa však dá takáto technológia uviesť do praxe?
Vedci doteraz prišli s tromi metódami. Navrhujú napríklad, aby sa okolo objektu ohýbalo svetlo bez toho, aby sa s ním zrazilo. Z tohto dôvodu musí byť vec zakrytá materiálom so špeciálnou štruktúrou vo forme mriežky vtrúsených tehál, ktorých veľkosť je menšia ako určitá vlnová dĺžka svetla.
Takto si umelec predstavil skupinu nanocap / Xiang Zhang, neviditeľnú, Berkeley Lab / UC Berkeley.
Predpokladajme, že spektrum viditeľné pre ľudské oko pokrýva vlnové dĺžky od 400 do 700 nanometrov, preto by inklúzia z mriežky mala byť rádovo 100 až 200 nanometrov. Nie je náhoda, že sa nazývajú metaatómy. Svetlo sa bude ohýbať okolo objektu pokrytého metatómami, ako chodník pre chodcov na ceste. Podobnú myšlienku zaviedli fyzici zo Spojených štátov v roku 2015 a vytvorili materiál zo kremíka s hrúbkou iba 80 nanometrov. S jeho pomocou bolo možné skryť malú časticu živých buniek pred výskumníkom, ktorý ju pozoroval cez mikroskop.
„Môžete tiež nechať svetlo prechádzať materiálom bez toho, aby sa zdeformovalo. Vo fyzike sa používa veličina nazývaná priepustnosť - ukazuje pomer toku žiarenia, ktorý prešiel látkou, k toku, ktorý spadol na jej povrch. Napríklad svetlo prechádza vákuom bez prekážok, takže jeho priepustnosť je jednota. Kov však odráža všetky elektromagnetické vlny na ňom dopadajúce. Ukazuje sa, že na to, aby bol materiál neviditeľný, musí svetlo prechádzať úplne, bez rozptylu, ako vo vákuu, “hovorí Alexej Basharin, zamestnanec Laboratória supravodivých metamateriálov v NUST MISIS.
Vedci k tomu prišli s kombináciou dvoch materiálov, takže vlny, ktoré sa od nich odrážajú, sa navzájom zhasnú a jednoducho prechádzajú bez rozptylu - tento stav sa nazýva anapole. A štruktúry, ktoré vykazujú nezvyčajné vlastnosti v dôsledku svojej architektúry, a nie vlastnosti ich podstatných látok, sa nazývajú metamateriály.
Propagačné video:
Tretia metóda spočíva na schopnosti materiálu absorbovať všetko svetlo bez toho, aby vôbec niečo odrážalo. Nie je to však veľmi populárne, pretože za ním nebude možné úplne skryť objekt - vrhá tieň.
„Najťažšie je vyrobiť materiál, ktorý je priehľadný pre široký rozsah svetla. Našťastie to nie je potrebné, pretože pre konkrétnu úlohu sa zvyčajne vyžaduje funkcia neviditeľnosti. Napríklad, aby sa zabezpečilo, že určité žiarenie ničí iba rakovinové bunky a jednoducho si nevšimne zdravé bunky. Čo sa týka plášťov neviditeľnosti ako zábavy pre ľudí, je nepravdepodobné, že by sa čoskoro dostali na trh. Stačí, keď fyzici dokážu, že konkrétny metamateriál funguje, čo si vyžaduje kus s veľkosťou niekoľko mikrometrov. Produkcia obrovských „handier“je prinajmenšom zatiaľ veľmi zaujímavá a nákladná, “uzatvára Basharin.
Olgy Kolentsovej