211service.com
Chińscy fizycy budują urządzenie maskujące ducha
Iluzjonistyczne płaszcze, które sprawiają, że jeden obiekt wygląda jak inny, to fascynujący rodzaj urządzenia niewidzialności. Ogólna idea jest taka, że takie urządzenie sprawi, że jabłko będzie wyglądało jak banan, a samolot myśliwski będzie wyglądał jak samolot pasażerski. Oczywiście miałoby to ważne zastosowania.
Jednak podczas gdy naukowcy zajmujący się materiałami poczynili wielkie postępy w budowaniu zwykłych pelerynek-niewidek, które działają w zakresie mikrofalowym, podczerwonym i optycznym widma, tworzenie pelerynek iluzji jest znacznie trudniejsze. Dzieje się tak, ponieważ materiały na zamówienie, na których się opierają, wymagają technik produkcyjnych, które wydają się odległym marzeniem.
Dzisiaj Tie Jun Cui i kumple z Uniwersytetu Południowo-Wschodniego w Nanjing w Chinach twierdzą, że zaprojektowali i zbudowali praktyczną alternatywę dla iluzyjnych płaszczy, które nazywają płaszczem ducha.
Konwencjonalne peleryny iluzji opierają się na procesie dwuetapowym. Pierwszy to rodzaj niewidzialności, który zniekształca wpadające światło, aby usunąć efekt rozpraszania zamaskowanego obiektu, na przykład jabłka. Drugi etap zniekształca następnie rozproszone światło, aby wyglądało, jakby zostało rozproszone od innego obiektu, na przykład banana. W rezultacie jabłko wygląda jak banan.
Ale materiały, które mogą wykonać ten dwuetapowy proces, są zbyt wymagające, aby można je było wykonać przy użyciu obecnych technik.
Tak więc Tie Jun Cui i spółka opracowali jednoetapowy proces, który pozwala osiągnąć nieco inny efekt. Ich pomysł polega na zlikwidowaniu pierwszego etapu, w którym jabłko staje się niewidoczne.
Zamiast tego ich urządzenie pobiera światło rozproszone z jabłka i zniekształca je, aby wyglądało jak coś innego, na przykład banana. Symetria efektu – światło jest rozproszone po obu stronach jabłka – oznacza, że w tym podejściu powstają dwa banany-widmo, po jednym z każdej strony jabłka. Technika ta nie usuwa całkowicie jabłka, ale zniekształca je, sprawiając, że wydaje się znacznie mniejsze.
W rezultacie jabłko zmienia się w znacznie bardziej złożony obraz, który znacznie różni się od oryginału.
Dużą zaletą tego podejścia jest to, że można je teraz osiągnąć przy użyciu istniejącej technologii. Tie Jun Cui i spółka najpierw symulują efekt swojej peleryny ducha na modelu komputerowym.
Następnie zbudowali działający prototyp przy użyciu koncentrycznych cylindrów rezonatorów z pierścieniem dzielonym, które działają w dwóch wymiarach. Mówią, że wyniki ich testów na tym urządzeniu są bardzo zbliżone do wyników symulacji.
To interesujący postęp. Umiejętność zniekształcania i kamuflażu obiektów jest wyraźnie przydatna. Ważnym pytaniem jest jednak, czy zniekształcenia, które oferuje to urządzenie, są wystarczająco dobre do jakichkolwiek praktycznych zastosowań. Tie Jun Cui i wsp. wspominają o zwiększeniu bezpieczeństwa, ale to, jak skuteczne byłoby to, gdy oryginalny obiekt jest nadal widoczny, choć w zmniejszonej formie, jest dyskusyjne.
Możliwe, że istnieją sposoby na poprawę wyników, więc ciekawie będzie zobaczyć, co ten zespół wyjdzie w następnej kolejności.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1301.3710 : Tworzenie iluzji duchów przy użyciu metamateriałów w dynamice fal