Mantia invizibilității: de la fantezie la realitate?
Invizibilitatea este unul dintre „miracolele” la care a visat omenirea din timpuri imemoriale. El apare în cele mai vechi mituri, mituri sau basme, dar apare și în operele contemporane. A intrat în cultura pop în principal datorită seriei de cărți fantastice Harry Potter. Este, de asemenea, tema centrală a multor povești SF. Unul dintre cele mai faimoase este romanul cult al lui H.G. Wells Invisible.
Invizibilitatea va rămâne pentru totdeauna produsul fanteziei sau știința va depăși obstacolele care ne separă de acest „vis secular”.?
Materiale
Proprietățile optice ale materialului sunt legate de dispunerea sa internă. Majoritatea solidelor sunt opace deoarece structura strânsă a atomilor împiedică mișcarea luminii. Dimpotrivă, există suficient spațiu între atomii celor mai multe gaze și lichide pentru trecerea razelor de lumină.
Cu toate acestea, dacă ar exista un mecanism care să permită fasciculului de lumină să pătrundă sau să ocolească obiectul, la fel cum apa dintr-un râu curge în jurul unei pietre, ochiul uman nu ar putea captura acest obiect.
Difracția specifică a luminii este activată de unele metamateriale. Este o clasă mai largă de materiale sintetice cu proprietăți (în acest caz optice) care nu apar în mod natural în natură. Aceasta include, de asemenea, metamateriale electromagnetice. Ele pot îndoi lumina datorită circuitelor microscopice care sunt stocate în modele specifice. Utilizarea lor a fost demonstrată pentru prima dată de oamenii de știință americani de la Universitatea Duke în 2000.
Complicații
Pentru ca metamaterialul electromagnetic să permită invizibilitatea, acesta trebuie să conțină circuite mai mici decât lungimea de undă a radiației pentru care este destinat. Lungimea de undă reprezintă distanța dintre două puncte pe o undă care au aceeași înălțime. Primele metamateriale electromagnetice au fost astfel capabile să „facă obiecte invizibile” din radiația cu microunde cu o lungime de undă de aproximativ trei centimetri.
Dar lungimea de undă a luminii vizibile este de 380-780 nanometri, ceea ce corespunde unei milionimi de milimetru. Acestea sunt dimensiuni la nivel atomic.
În prezent, nu există componente electronice atât de mici, dar pe măsură ce miniaturizarea electronică avansează într-un ritm de rachetă, este posibil să vedem cipuri cu dimensiunea câtorva atomi în următorul deceniu.
În orice caz, primele prototipuri ale „pelerinei invizibile” nu vor arăta ca niște haine obișnuite. Mai degrabă, vor fi cilindri stângaci și mari și este posibil să dureze câteva decenii pentru ca inginerii să facă metamaterialele purtabile.
Schimbarea culorii
O altă modalitate de a realiza invizibilitatea unui obiect este camuflajul activ. Este capacitatea de a schimba culoarea în funcție de fundal. Apare la mai multe grupuri de animale, inclusiv cefalopode, pești și reptile.
Tehnologia activă de camuflaj a fost dezvoltată pentru prima dată de cercetătorii de la Universitatea din Tokyo în 2003. Au creat o manta acoperită cu mici particule de sticlă care reflectă lumina. În același timp, au servit ca ecran de proiecție pentru a afișa fundalul capturat de cameră. Înregistrarea de pe cameră a fost recepționată de proiector și proiectată pe partea din față a carcasei. Acest lucru a dat impresia că lumina trecea prin obiect. Cu toate acestea, sistemul funcționează numai dacă observatorul urmărește obiectul la un anumit unghi.