Znajdź zawartość

Zespół pracujący pod kierunkiem Tolgi Ergina z Instytutu Technologicznego w Karlsruhe opracował pierwszą w historii trójwymiarową czapkę niewidkę. Dotychczas konstruowane urządzenia tego typu działały tylko w jednym kierunku, a zatem można było je zobaczyć po zmianie pozycji. Naukowcy skorzystali z koncepcji opracowanej przez profesora Johna Pendry'ego z Imperial College London, który brał udział w ich pracach. Pendry zaproponował coś, co porównał do ukrycia obiektu pod dywanem i schowania wybrzuszenia. "Jeśli ukryjesz coś pod dywanem, pojawi się wybrzuszenie i zobaczysz powodowane nim zakłócenia w odbiciu światła. My na to wybrzuszenie nałożyliśmy czapkę niewidkę" - mówi Ergin. Aby tego dokonać naukowcy musieli zmienić indeks refrakcyjny materiału. Użyli w tym celu polimerowych kryształów, składających się z miniaturowych pręcików. "Zmieniając grubość pręcików, można zmienić stosunek indeksu powietrza do polimeru" - mówi Ergin. Indeks refrakcyjny powietrza jest bliski 1, a indeks polimeru to około 1,52. Odpowiednio nim manipulując naukowcy ukryli obiekt przed dużym zakresem światła o długości fali nieco większej niż ta, którą widzimy. W takim świetle obiekt stawał się niewidoczny. Wcześniej uzyskano podobne rezultaty zmieniając indeks refrakcyjny krzemu dzięki nawierceniu w nim otworów. Jednak, jako że otwory można nawiercić tylko w jednym kierunku, krzem był niewidoczny tylko dla obserwatora znajdującego się w określonym miejscu. Zespół Ergina stworzył czapkę niewidkę działającą w trzech wymiarach. Na razie ukryli pod nią wybrzuszenie wysokości mikrometra, jednak, jak mówi Ergin, nie istnieją żadne teoretyczne przeszkody, dla których nie można by w podobny sposób ukryć całego budynku. Najważniejszym wyzwaniem jest obecnie skonstruowanie podobnego urządzenia działającego w widzialnym świetle. Prawdopodobnie będzie to wymagało zmniejszenia polimerowych pręcików z obecnych 200 do 10 nanometrów. Naukowcy chwalą osiągnięcia niemieckich kolegów i zauważają, że przydadzą się w optyce, telekomunikacji, posłużą do przechowywania światła czy budowy optycznych układów scalonych. W przyszłości, co niewykluczone, mogą powstać na tyle duże czapki niewidki, iż ukryją człowieka.

Amerykańskim i brytyjskim naukowcom udało się wcielić w życie teorię Johna Pendry, który przed kilkoma miesiącami ogłosił, iż możliwe jest zagięcie promieni światła i, tym samym, stworzenie czapki niewidki. Uczeni zbudowali "pelerynę” długości niemal 13 centymetrów, która nie odbija mikrofal, ale je zagina. Ich zdaniem tą samą metodę można zastosować do przygotowania materiału, który będzie zaginał światło widzialne. Tym samym obserwator nie zobaczy owiniętego nim przedmiotu, a będzie widział obiekty znajdujące się poza nim. "Peleryna” zbudowana jest z metamateriału, do stworzenia którego wykorzystano miedziane pierścienie i kable ułożone na włóknie szklanym. Początkowo znajdzie ona zastosowanie w komunikacji bezprzewodowej czy technikach radarowych, pomagając ominąć przeszkadzające obiekty. Naukowcy podkreślają, że do stworzenia prawdziwej peleryny, która pozwoli owiniętemu nią człowiekowi niezauważenie spacerować po ulicy, jest jeszcze długa droga. Trzeba stworzyć zupełnie nowe metamateriały, które będą w stanie zaginać całe spektrum światła widzialnego. Uczeni nie są pewni, czy to się kiedykolwiek uda.