На рисунке слева показаны лучи, отраженные от объекта. На картинке справа зонтик-невидимка "уничтожает" их, делая объект невидимым. Изображение авторов исследования

Ученые изобрели теоретический зонт-невидимку

Разработка материалов, которые делают невидимыми находящиеся в непосредственной близости предметы, ведется довольно давно. Наиболее перспективными в этом отношении оказались метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления. Свойства метаматериалов определяются не веществами, из которых они состоят, а их структурой. Благодаря необычному способу искривления попадающих на них лучей света, метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления позволяют создавать плащи и шапки-невидимки.

Одной из трудностей, с которой сталкивались исследователи, работающие в этой области, была "обоюдная невидимость": материалы, скрывающие объект от наблюдателя, одновременно скрывают от объекта окружающий мир. Чэтин Чань (Che Ting Chan) и его коллеги придумали способ преодолеть это препятствие.

Базовой частью их схемы является столбик из "обычного" материала. Отраженные от него лучи, которые и создают изображение столбика для наблюдателя, исследователи удалили при помощи линз из метаматериалов с отрицательным коэффициентом преломления. Для того чтобы сделать невидимым какой-либо объект, помещенный рядом со столбиком (который уже невидим для наблюдателя), ученые встроили в его внешний слой "антиобъект" из метаматериала. Лучи, отраженные от "антиобъекта", взаимоуничтожаются с излучением самого объекта, делая его невидимым. Так как объект находится вне зоны действия зонтика-невидимки (столбик с оптикой из метаматериалов), лучи света от окружающего мира достигают его.

Новая схема не лишена недостатков (помимо того, что она пока существует только на бумаге). Во-первых, зонт работает только для излучения определенной частоты. Во-вторых, объект, который нужно сделать невидимым, должен быть специальным образом связан с зонтом. В-третьих, невидимость оказывается не полной для объектов, хорошо поглощающих излучение. Тем не менее, корифеи наук о метаматериалах уже выразили одобрение схеме китайских ученых и выразили надежду, что в ближайшее время она будет воплощена на практике.

Интересно, что ранее та же группа исследователей заявляла, что им удалось создать антипод плаща-невидимки. Статья с его описанием была опубликована в журнале Optics Express (краткое содержание и полный текст в формате .pdf).

Ссылки по теме
- Invisibility Umbrella Would Let Future Harry Potters See the Light - Science NOW, 03.02.2009
- A complementary media invisibility cloak that can cloak objects at a distance outside the cloaking shell - препринт на сайте arXiv.org
- Ученые создали модель плаща-невидимки - Lenta.ru, 09.06.2008
- Физики научились преломлять свет в "неправильном" направлении - Lenta.ru, 17.10.2007

Сайты по теме
- Статья о метаматериалах на сайте Элементы.Ру