«Плащ невидимка» Джона Педри стал реальностью

Трехмерная невидимость осуществима уже сегодня:

Сян Чжан(Xiang Zhang)

Сян Чжан(Xiang Zhang)

Сян Чжан(на фото) из Университета Беркли опубликовал статью(«Xingjie Ni et al») в Science(от 18 сентября 2015) о том, что его команде удалось добиться невидимости во всем инфракрасном спектре для трехмерного объекта. Добиться этого удалось при помощи специального метаматериала, которым покрывается скрываемый объект. Невидимый слой состоит из золотых наноантенн с подложкой из золота и фторида магния. В толщину занимает всего 80 нанометров. На данный момент удалось скрыть объект площадью всего в 1300 микрон². Тем не менее, по уверению Сян Чжана, таким же образом можно закрыть любую площадь, так как проблем с масштабированием у данной технологии нет. Необходимо только использовать особый производственный нанопринтер(его еще необходимо сконструировать), который сможет распечатать любое количество невидимой материи. Какие другие свойства(растяжение, упругость и т.п.) имеет подобная поверхность, пока не сообщается.

Немного истории по теме:

1967 год:

Виктор Веселаго

Виктор Георгиевич Веселаго. Родился в 1929 г. Окончил университет МГУ.

Впервые о материалах с отрицательным показателем преломления(метаматериалах) было сказано(УФН, 1967, т. 92, с. 517) в работе советского физика Виктора Веселаго. Собственно такое понятие было также введено Виктором. Поскольку во Вселенной материалов с такими свойствами до сих пор не обнаружено, нанотехнологии тогда еще не изобрели, то и работу приняли как гипотетическую. В итоге, его открытие было заброшено в архив.


Отрицательный показатель преломления означает, что свет в материале распространяется особым образом: направление фазовой скорости электромагнитной волны оказывается противоположным направлению ее распространения.


Стоит отметить, что в своей работе Веселаго в первую очередь говорил о возможности создания из подобных материалов прибор, который будет фокусировать свет, подобно выпуклой стеклянной линзе(как в микроскопах).

1999 год:

Английские ученые Джон Пендри (Pendry J.) и Дэвид Смит продолжили работу над линзой Веселаго и получили отрицательную магнитную проницаемость, используя электропроводящее кольцо с зазором(Источник 1: ФИАН-информ, Источник 2: В поисках суперлинзы Джон Пендри, Дэвид Смит «В мире науки» №11, 2006 ). Пендри также теоретически доказал возможность создания из метаматериалов суперлинзы, которая позволит приближать объекты вплоть до атомных частиц. Смит же проектировал приборы на основе теорий Пендри.

2006 год:

Д. Педри представил общественности теоретические доказательства возможности невидимости. Агентство передовых исследований при Министерстве обороны США (DARPA), выделило грант на исследования в этой области. К 2009 году он обещал создать материал скрывающий объект от диапазона радиочастот, а к 2011 году невидимый танк. Этого, правда, не случилось — трехмерные невидимые объекты стали возможны только в 2015 году. Более того, технология еще требует существенных вложений(на создания производства) для реализации подобных проектов.

2008 год:

Две команды ученых, работающие под руководством Сян Чжана, представили материалы которые обладают отрицательным показателем преломления для электромагнитного излучения(включая видимые):

  • Материал первой группы состоял из чередующихся слоев серебра и фторида магния. В них проделаны отверстия нанометрового размера. Их работу опубликовали в Nature.
  • Во втором случае применили пористый оксид алюминия. Внутри полостей располагались серебряные наноштыри, изготовленные схожим образом с современной(2015 года) моделью. Описано в Science.

Оба материала подходили только для двухмерных объектов. Как видно из описания, работа второй команды была ближе всего к трехмерной реализации технологии.

В июне все того же 2008 года, Грейм Милтон (Graeme Milton), математик из Университета Юты, обнаружил у определенных суперлинз маскирующую зону. Таким образом для маскировки можно было располагать объект рядом с «генератором невидимости». Лучи света преломленные такой суперлинзой скроют из внешнего диапазона лучи света отражаемые объектом. Такое решение во многих вопросах маскировки было бы значительно более выгодным. Однако теория работает только для двухмерных объектов. Возможно ли скрыть подобным образом трехмерный объект — неизвестно.

2015 год:

Собственно, произошла новость, озвученная в самом начале статьи: группа ученых под руководством Сян Чжана смогла создать материал, обеспечивающий невидимость для трехмерного объекта.

Wiki – 22.02.2016

Некоторые личности пытаются дезинформировать простых людей, в частности, редактируя ту же народную Вики. На скриншоте «Wiki – 22.02.2016» можно увидеть, будто бы Веселаго критикует данную работу. Ссылка ведет на статью о Суперлинзах, откуда идет отсылка к статье Веселаго «Электродинамика материалов с отрицательным коэффициентом преломления» УФН за 2003 год. По мнению автора статьи вики Виктор в данной статье также критикует статьи Пендри и Смита. Если прочесть внимательно данную работу, то в ней не найдется критики данных ученых, но имеется критика других лиц, к статье не относящихся. Данную статью прикладываем к работе: УФН 2003. Источник: Успехи Физических Наук 1918-2016 г.

А что в итоге?

Где может применяться такая полезная вещь, как невидимость? В первую очередь на ум приходят шпионские войны, различного рода спецподразделения армии и многочисленные системы безопасности, как военные так и частные. Однако мы уверены, что применять данную технологию легко можно и в мирной жизни – закрывать реставрируемые дома от прохожих, использовать для фотографов дикой природы, скрыть в конце концов бардак в кладовке. Главное чтобы пользователи шапок невидимок не стали лезть в банки.

StarCraft II Темные Храмовники Протосов

Leave a Reply