18.01.2013

Китайские ученые создали 'плащ-невидимку'

Ученые Юго-Восточного университета в Нанкине и Университета Ланьчжоу, КНР, разработали сверхтонкий материал из метаматериалов, работающий как "плащ-невидимка". Пока он может скрыть объект от наблюдателя, но только в электромагнитном диапазоне. Российские научные разработки не отстают.

Научная работа китайских ученых была опубликована в англоязычном рецензируемом физическом журнале Applied Physics Letters в январе 2013 года. В краткой аннотации исследователи сообщают, что экспериментально протестировали сверхтонкое устройство толщиной в 1 сантиметр, способное "почти идеально" скрывать постоянное электрическое и магнитное поле от объекта диаметром 30 сантиметров. Подчеркивается, что ранее подобные устройства были слишком громоздкими и могли эффективно скрывать лишь микроскопические объекты.

Добиться этих свойств "плаща-невидимки" коллективу Юго-Восточного университета удалось с помощью гомогенных и анизотропных метаматериалов на основе сети транзисторов. Если свойства обычных материалов определяются их составом, а не внутренней структурой, то метаматериалы позволяют за счет неоднородности своей структуры менять свойства и направление электромагнитных, а также световых волн. Вместо того чтобы отражаться или поглощаться объектом, они огибают его.

Китайский "плащ-невидимка" не скрывает объект из видимого диапазона. Отмечается, что создание оптического "плаща-невидимки" на основе разработанной технологии пока невозможно, но ученые определенно приблизились к этому изобретению, поскольку свет проявляет свойства электромагнитных волн.

Ученые считают, что их "плащ-невидимка" даже в существующем виде пригодится для совершенствования техники электрической томографии импеданса (EIT), позволяющей врачам лучше обнаруживать раковые клетки, а также для сокрытия или, наоборот, поиска боевых мин и торпед. Отмечается, что разработку финансировало правительство КНР.

Метаматериалы – одно из самых перспективных направлений в физике. Кроме технологии невидимости они также в будущем позволят создать оптический компьютер: в нем вычисления осуществляются за счет манипуляций над потоками оптического излучения, что дает недостижимую для обычных компьютеров производительность. Из метаматериалов можно создать запоминающее устройство, превышающее по объему хранимой информации традиционные хранилища цифровой информации.

Работы по созданию "плащей-невидимок" из метаматериалов активно ведутся в России и США. Американские ученые из Техасского Университета в Далласе (University of Texas in Dallas) осенью 2011 года продемонстрировали действие аппарата из углеродных нанотрубок, работающего по тому же принципу, что и миражи в пустыне, а научные сотрудники Техасского университета в Остине (University of Texas in Austine) в начале 2012 года создали "шапку-невидимку" для микроволнового диапазона.

Разработками шапок-невидимок занимались в СССР еще в 1960-е годы под руководством одного из первооткрывателей метаматериалов Виктора Веселаго, который в 2011 году был номинирован на Нобелевскую премию по физике. В сентябре 2011 года лаборатория Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики (СПбГУ ИТМО) рассказала об экспериментах с метаматериалами, которые могут скрывать объект даже в оптическом диапазоне. В 2012 году в Санкт-Петербурге прошел крупнейший мировой форум по метаматериалам. Исследованиями по этой теме занимаются в Сколково.

Антон Уриновский

Источники:

1. rus.ruvr.ru