плащът

Плащът на невидимостта: от фантазия до реалност?

Невидимостта е едно от „чудесата“, за които човечеството е мечтало от незапомнени времена. Той се появява в най-старите митове, митове или приказки, но се появява и в съвременни произведения. Той попада в поп културата главно благодарение на книжната фантастична поредица Хари Потър. Това е и централната тема на много научнофантастични истории. Един от най-известните е култовият роман на Х.Г. Кладенци Невидими.

Невидимостта завинаги ще остане продукт на фантазията или науката ще преодолее препятствията, които ни разделят от тази „вековна мечта“.?

Материали

Оптичните свойства на материала са свързани с вътрешното му разположение. Повечето твърди вещества са непрозрачни, тъй като светлината не може да се движи от плътната структура на атомите. Напротив, между атомите на повечето газове и течности има достатъчно пространство за преминаване на светлинни лъчи.

Ако обаче имаше механизъм, който да позволи на светлинния лъч да проникне или да заобиколи обекта, точно както водата в реката тече около камък, човешкото око нямаше да може да улови този обект.

Специфична дифракция на светлина се активира от някои метаматериали. Това е по-широк клас синтетични материали със свойства (в случая оптични), които не се срещат естествено в природата. Това включва и електромагнитни метаматериали. Те могат да огъват светлината благодарение на микроскопични вериги, които се съхраняват в определени модели. Употребата им е демонстрирана за първи път от американски учени от университета Дюк през 2000 г.

Усложнения

За да може електромагнитният метаматериал да позволи невидимост, той трябва да съдържа вериги, по-малки от дължината на вълната на излъчването, за което е предназначен. Дължината на вълната представлява разстоянието между две точки на вълна, които имат еднаква височина. Първите електромагнитни метаматериали са в състояние да "правят невидими" обекти от микровълнова радиация с дължина на вълната около три сантиметра.

Но дължината на вълната на видимата светлина е от 380 до 780 нанометра, което съответства на една милионна част от милиметъра. Това са размери на атомно ниво.

Понастоящем няма толкова малки електронни компоненти, но тъй като миниатюризацията на електрониката напредва с ракетни темпове, през следващото десетилетие можем да видим чипове с размер на няколко атома.

Във всеки случай първите прототипи на „невидимото наметало“ няма да изглеждат като обикновени дрехи. По-скоро те ще бъдат непохватни и големи цилиндри и вероятно ще отнеме още няколко десетилетия, докато инженерите направят метаматериалите удобни за носене.

Смяна на цвета

Друг начин за постигане на невидимост на даден обект е активната маскировка. Това е възможността за промяна на цвета в зависимост от фона. Среща се в няколко групи животни, включително главоноги, риби и влечуги.

Технологията за активен камуфлаж е разработена за първи път от изследователи от Токийския университет през 2003 г. Те създават мантия, покрита с малки стъклени частици, отразяващи светлината. В същото време те служеха като прожекционен екран за показване на заснетия от камерата фон. Записът от камерата е получен от проектора и е проектиран върху предната част на корпуса. Това създаваше впечатлението, че светлината преминава през обекта. Системата обаче работи само ако наблюдателят наблюдава обекта под определен ъгъл.