Naukowcy z amerykańsko-brytyjskiego zespołu zaprezentowali nowatorski płaszcz, który zapewnia niewidzialność przed mikrofalami, co zostało pozytywnie przetestowane w laboratorium Duke University. Urządzenie, sklasyfikowane jako metamateriał, działa poprzez odbijanie mikrofal wokół ukrywanego obiektu, co znacząco zmniejsza jego widoczność. Choć technologia ta otwiera nowe perspektywy w dziedzinie elektromagnetyzmu, twórcy podkreślają, że osiągnięcie całkowitej niewidzialności przed widocznym światłem nadal wymaga dalszych badań i rozwoju nanotechnologii.

Amerykańsko-brytyjski zespół naukowców pomyślnie przetestował w laboratorium płaszcz zapewniający niewidzialność. Urządzenie podczas testów w Duke University w Północnej Karolinie (USA) najczęściej ukrywało przed mikrofalami mały miedziany krążek. Działa to na zasadzie odbijania mikrofali dookoła przedmiotu i kierowanie ich w inną stronę, jak gdyby przechodziły przez pustą przestrzeń. Jednakże ukrywanie przedmiotu przed wzrokiem nadal leży w sferze marzeń autorów science-fiction.

Płaszcz składa się z 10 pierścieni z włókna szklanego pokrytych miedzianymi elementami i został sklasyfikowany jako "metamateriał" - sztuczne połączenie zaprojektowane specjalnie do wywoływania pożądanych zmian w falach elektromagnetycznych.

Tak jak w przypadku widzialnych fal świetlnych, również odbicie mikrofali na przedmiocie czyni go widzialnym i powoduje powstanie cienia. Jednak przy częstotliwościach mikrofal wykrywanie przedmiotów musi być dokonywane przy pomocy przyrządów, a nie nagiego oka.

Nowy rozdział

Woda zachowuje się różnie. Kiedy woda w strumieniu przepływa w pobliżu gładkiej skały, wówczas ścieśnia się po jej obu stronach. Osoba spoglądająca na strumień wody nigdy nie domyśliłaby się, że pokonała ona przeszkodę.

Płaszcz metamaterialny powoduje opływanie mikrofal dookoła przedmiotu w taki sam sposób, jak woda opływa skałę. "Ten metamateriał otworzył nowy rozdział w elektromagnetyzmie. Otwarliśmy drzwi do tajnego ogrodu", powiedział serwisowi BBC współautor badań, profesor John Pedry z Imperial College London. W eksperymencie naukowcy najpierw zmierzyli mikrofale przepływające przez przestrzeń pozbawioną przeszkód. Następnie umieścili w tej samej przestrzeni miedziany krążek i zmierzyli zaburzenia lub rozproszenie mikrofal. Później badacze umieścili na krążku płaszcz powodujący niewidzialność. Nie usunął on co prawda wszystkich zakłóceń, znacznie jednak zmniejszył ilość mikrofal zablokowanych lub odwróconych.

W ukryciu przed widokiem

"Ten płaszcz przewodzi fale elektromagnetyczne dookoła centralnego miejsca, w tym miejscu może być umieszczony każdy przedmiot i nie spowoduje on zaburzeń mikrofal", wyjaśnił współautor badania, doktor David Schurig z Duke University. "W tym miejscu zmniejszone jest odbijanie od przedmiotu, jak również zmniejszony jest cień wokół niego".

W zasadzie ten sam teoretyczny wzór mógłby zostać użyty do stworzenia płaszcza ukrywającego przedmioty przez widocznym światłem. Wymagałoby to jednak dużo bardziej zawiłych i jeszcze mniejszych struktur metamateriału, nad którym pracują naukowcy. "Wniosek z tego jest taki, że nie jest oczywiste, że otrzymasz niewidoczność taką, o jakiej każdy myśli - jak dzięki płaszczowi Harry'ego lub ukrywającemu urządzeniu w Star Treku", powiedział profesor David Smith z Uniwersytetu Duke.

Obszerne wnioski

Tak to skomentował John Pedry: "W wewnętrznej strukturze metamateriału istnieje reguła: musi ona być mniejsza niż długość fal promieniowania. Dla radaru są to trzy centymetry. Łatwo można zaprojektować coś o wielkości kilku milimetrów. Przy wejściu w promieniowanie optyczne - czyli w widoczne światło - długość fali wynosi mniej niż mikron. Tak więc twoja mikrostruktura musi mieć wielkość dkilkudziesięciu nanometrów. Teraz dopiero uczymy się, jak tworzyć nanotechnologię... być może udałoby się tego dokonać w ciągu pięciu czy dziesięciu lat, jednak na pewno nie dziś".

Badacze mówią, że jeśli przedmiot może zostać ukryty przez mikrofalami, to może również zostać ukryty przed radarem - ta możliwość zapewni zainteresowanie wojska. Profesor Pendry powiedział, że metamaterialny płaszcz mógłby zostać stworzony w celu owinięcia nim zamolotu wojskowego lub czołgu. Dodał jednak: "Nie można wymagać, by płaszcz był zbyt cienki. Wbrew szumowi wokół Harry'ego Pottera, nie jest to coś, co łopocze na wietrze; to jest coś jak hangar".

Płaszcz mógłby ukrywać przedmioty przed falami terahercowymi, reżimu wykorzystywanego w licznych technologiach wykrywania, lub nawet przed częstotliwościami telefonów komórkowych i pola magnetycznego.

BBC NEWS, 21 październik 2006

Tłumaczenie: Ivellios