Физики из Университета Калифорнии в Беркли создали работающий прототип плаща-невидимки, работающий в диапазоне видимого излучения. Проблема только в том, что пока ученым удалось собрать только очень маленькую мантию. Ее работу они продемонстрировали, спрятав от микроскопа небольшую наночастицу размером в несколько клеток, пишет Science.
Теорию работы мантии-невидимки в 1967 году сформулировал российский ученый Виктор Веселаго. Он предположил, что возможно создать материал, который будет обладать свойствами суперлинзы с отрицательным коэффициентом преломления. То есть волны свет будут огибать объект, накрытый таким веществом. Позднее такие материалы назвали «метаматериалами».
В последнее десятилетие было создано множество прототипов устройств, делающих объекты невидимыми в том или ином диапазоне излучения. Однако до эффекта настоящей невидимости им всем было далеко: одни могут прятать только двухмерные предметы, другие работают лишь при ограниченном угле обзора или строго заданной температуре.
Калифорнийский физик Сян Чжан и его коллеги уже много лет экспериментируют с метаматериалами. 5 лет назад они смогли собрать устройство на базе кремния, скрывающее предметы от тепловых волн.
Как удалось вычислить ученым, эффект невидимости в видимом диапазоне можно создать с помощью набора наноантенн из золота в виде миникирпичиков строго заданной толщины и высоты.
Каждый элемент представляет собой своего рода плазменный резонатор, который преобразуют падающий на него свет в коллективные колебания электронов. Благодаря этому эффекту свет, падающий на «плащ» и скрытый под ним объект, рассеивается при столкновении с ним и скрывает их от глаз наблюдателя или камеры. Лучи или просто отражаются от поверхности плаща или проходят через него.
«Впервые нам удалось скрыть трехмерный объект произвольной формы от видимого света. Наш наноплащ похож по своему виду и структуре на своеобразную кожу, его очень легко собрать или поменять его устройство. Теоретически его можно увеличить во много раз и прятать предметы макромира», — заявил Чжан.
Как уверяют создатели, для функционирования устройства не требуется дополнительных источников энергии или сложных систем настройки. В статье сообщается, что материал толщиной всего 80 нанометров может скрывать мини объекты любой формы от глаз человека.
Основной проблемой изобретения остается то, что пока инженеры могут произвести крайне незначительное количество наночастиц, то есть сделать большую мантию они пока не могут. Впрочем, физики уверены, что это затруднение можно будет решить с помощью уже существующих нанопринтеров, которые будут «печатать» подобные резонаторы в почти неограниченных количествах.
Однако и нановерсии плаща-невидимки могут найти применение в реальной жизни. С их помощью, например, можно будет скрывать части микросхем в компьютерах и мобильных устройствах в целях безопасности.
