События Созданные ранее устройства могли делать объект невидимым только с одной стороны, если на него смотрели с любого другого угла, то он оставался видимым.
Это пока первый, но очень важный шаг на пути к созданию плаща – невидимки. Исследование проводилось под руководством ученого из технического университета Карлсруэ (Германия) Толги Эргина. Он рассказал, что созданный его командой плащ основывается на концепции о том, что можно совместить пространство с материалом. Он и его коллеги разработали фотонные метаматериалы, которые влияют на поведение световых лучей.
"Вы можете представлять себе любые преобразования, которые вы бы хотели сделать, а затем адаптировать полученный материал для имитации задуманного", - объясняет Эргин. "Это как ковер – зеркало: если вы прячете под ним объект, появляется рельеф и, в итоге, вы видите отраженное изображение в искаженном варианте", - продолжает он. "Затем на верхнюю точку рельефа накладывается плащ, который преломляет свет таким образом, что все искажения исчезают. У вас создается ощущение того, что зеркало, в которое вы смотрите, плоское".
Хитрость заключается в изменении скорости и направления движения света через материал. Это, в свою очередь, делается для того, чтобы изменить коэффициент преломления материала. Это достигается исследователями с помощью полимерных кристаллов, которые состоят из очень маленьких стержней.
"Путем изменения толщины стержня можно изменить соотношение полимеров в воздухе", - объясняет Эргин. "Так как показатель преломления воздуха примерно равен единице, а показатель преломления полимеров – 1,52, то, в принципе, мы можем получить любой индекс преломления, не выходя за рамки этого диапазона", - сказал он.
Путем адаптации преломления к поверхности рельефа, ученые сделали его невидимым для широкого диапазона световых волн, просто увеличив их таким образом, что человеческий глаз не в силах их улавливать. В результате, благодаря такому свету, отражающая поверхность кажется плоской.
Аналогичных результатов достигли и предыдущие исследования, но в двух измерениях. Поэтому, если на объект смотреть с любого другого угла, то его сразу видно. В этом случае ученые использовали методику, называемую лазерной записью для того, чтобы создать плащ – невидимку в трех измерениях. При этом, используется точно сфокусированный лазер, который "пишет" по светочувствительному материалу.
Изначально, плащ – невидимка был создан для работы в двух измерениях. Но когда доктор Эргин и его коллеги высчитали, как именно световые волны проходят через объекты, они поняли, что могут приспособить созданную ими технологию для работы в трехмерном измерении.
В этом исследовании специалисты использовали систему для того, чтобы скрыть образовавшийся рельеф, высотой 1 микрометр (одна тысячная доля миллиметра). "Но в теории не существует ограничений по размерам объекта, который можно спрятать", - говорит доктор Эргин. "Но для создания этой системы нам потребовалось три часа, поэтому, если вы захотите спрятать объект размером 1 миллиметр, то вам придется ждать очень долго".
Профессор Ортвин Хэсс из университета Суррей в Великобритании отметил, что данное исследование – это огромный шаг вперед. "Уникальность исследования в способности демонстрации невидимости объекта в трех измерениях".
Одна их главных проблем, которая пока существует в созданном "устройстве", – это невозможность спрятать объект, на который попадают световые волны, имеющие размер, которые воспринимаются человеческим глазом.
"Фотонные кристаллы обычно работают в таких устройствах, потому что их составные элементы невидимы световыми волнами, с помощью которых объекты видимы для человека", - объясняет профессор Хэсс. "Другими словами, если вы видите стол перед собой, то вы не видите атомы, из которых он состоит, потому что они слишком малы. Вы просто видите материал в целом: дерево или пластик".
Профессор Хэсс такде отмечает, что данная технология может быть использована и для совершенствования в работе контактных линз и в оптике в целом. "Естественно, мы не сможем создать подобного рода плащ – невидимку размером с человека в ближайшее время, но проделанная работа – это огромное движение вперед в этом направлении".
