Първата действаща шапка невидимка, която скрива от окото обекти, беше представена наскоро в специализираното списание "Нейчър Комюникейшънс". Онези, които са внимавали в часовете по физика, познават закона на пречупването на Снелиус. Без да се задълбочаваме, той гласи, че електромагнитните вълни (например сноповете светлина), когато преминават от оптически по-рядка в по-плътна среда, се пречупват на преходната граница. Това променя дължината на вълните и заедно с нея скоростта. За хората видимата светлина се намира в диапазона на дължина на вълните от около 400 (виолетова) до 700 (червена) нанометра. Оттук нататък възможно ли е да има невидими за окото неща?
Учени от университета в Бирмингам и Кралския университет в Дания наистина са успели с помощта на специалния кристал калцит да направят невидим предмет колкото канцеларски кламер, който е хиляди пъти по-голям от досегашните експерименти.
"Чрез използването на естествени материали вместо изкуствени могат да се скриват обекти, с хиляди пъти по-големи от дължината на светлинните вълни - твърди проф. Шуан Дзан, ръководител на проекта. -Убедени сме, че с калцита можем да изобретим шапка невидимка, която да отвори нови пътища за човечеството."
Разликата от досегашните опити е, че се използва минералът калцит, на цвят от млечен до полупрозрачен. Когато върху неговата кристална решетка попадне светлина, тя се пречупва през два лъча с различна дължина на вълните.
Преди няколко години учени от Карлсруе изобретиха миниатюрно невидимо наметало.
с помощта на нанотехнологията. И то не за нуждите на филмите за Хари Потър, а като реален резултат от дългогодишни изследвания и опити. Немските учени първи постигнаха успех при 3-измерния модел. За целта е трябвало да бъдат променени лъчите на инфрачервената светлина, разкриват Никълъс Стенгър и Толга Ергин от технологичния институт в Карлсруе:
Може да скрием 3-измерен обект, като го поставим под отразяващ килим. Екипът с ръководител Мартин Вегенер е разработил маскировъчна материя, която се състои от полимерни пръчици на разстояние от няколкостотин нанометра. Структурата кара огледалния килим да изглежда отново равен.
За изработката на една такава шапка невидимка са необходими така наречените метаматериали. Те влияят на разпространението на светлинните вълни и ги направляват в нови траектории. В природата тези материали не се срещат, произвеждат се по изкуствен път. Метаматериалите позволяват електрическите и магнитните свойства да бъдат оразмерявани по желание и собствена кройка. "Теорията на трансформационната оптика задава необходимите параметри, както е в случая с променящия се индекс на невидимия килим", обясняват от екипа.
Още преди четири години учени от САЩ и Великобритания представиха на конгрес първата конструкция за невидимост. Те бяха конструирали 12-сантиметров пръстен от няколко слоя медна тел и фолио от стъклено влакно, който отблъсква възникналото около него микровълново лъчение. Дори на изображението с напречно сечение изглежда, все едно че последното изобщо не съществува. Технологията обаче действа само на 2-измерно ниво.
Учените не са особено възторжени от нервността при въоръжаването и домогванията на военните. "В момента е абсолютна фантастика да скрием човек или танк с помощта на нашите разработки", казва Стенгър.
Да, но това, което в момента правят учените от Бирмингам, действително е път към магическата пръчица от приказките - ботушите бързоходки и шапката невидимка.
Учени от британския университет "Сейнт Ендрю" са произвели вид филмово покритие с изключително дребни структури, свързани помежду си в нещо като "метаматериал". Той може да манипулира падащата светлина по такъв начин, че покритите с този филмов слой предмети и изображения да изглеждат невидими.
С помощта на нова техника екипът на Андреа ди Фалко създава материала Metaflex, който позволява да се манипулира поведението на светлината. Способността на метаматериалите да контролират светлината създава търсената илюзия за невидимост. Тази концепция не е нова. От години метаматериалите намират приложение в области като сонарната защита на кораби, подводници и самолети. Антирадарната технология "Стелт" също е един от примерите за използване на метаматериали. Постигането на "Стелт"ефекта при видимата светлина обаче е много по-сериозно технологично предизвикателство, твърдят учените. Елементите на материала Metaflex са с достатъчно малки размери, за да прекъсват и управляват вълните в спектъра на видимата светлина. В същото време пък са и достатъчно гъвкави, за да позволят нанасяне върху плат. Дега учените са се фокусирали върху създаването на контактни лещи за еднократна употреба, които да бъдат вложени в зрителни протези за хора с нарушено зрение.
В своите модели и формули физиците карат като в машина на времето кораби да изчезват през дупки на червеи, преместват предмети, без те да се движат. И, разбира се, могат да произведат суперстранното нещо антиматерия. Инвестицията е 15 милиона евро за милиардна част от един грам. Е, тогава, ако можеш да смяташ правилно, обектите наистина ще ти станат невидими.
Учени от университета в Шанхай вземат магнитни топки с диаметър десет нанометра за своята невидима материя. Покриват слой от 5 нанометра със сребро и го пускат да плува в течност. Подават магнитни импулси, при което топките се подреждат в редица. Ако импулсът е по-силен, се образуват различни мостри. Ефектът е поразителен. Ако светлината достигне например до плат или дреха, чийто външен слой е третиран със специална течност, сместа ще стане проводник на вълните около човека и ще ги пропусне едва от другата страна.
Възторгът на американските военни да бъдат невидими на полето на бойните действия е съпътстван и от практична гледна точка във всекидневието. С помощта на новия метаматериал могат например да се скриват грозни сгради и да се открива гледка към тучни ливади. Ако стените се облепват със специални тапети, хората ще могат да гледат през стените направо навън. Пилотите ще могат да приземяват много по-лесно самолетите от своя кокпит. Но засега страхливците да стоят по-надалече.
Разговор с невидимото. Засега идеите на филми от рода на Hollow Man са все още мечта за учените, но е факт, че могат да скриват предмети с големина няколко сантиметра.
Чрез проекционна техника японски учени направиха така, че картинката зад лицето да се вижда отпред. Това обаче няма нищо общо с нанотехниката.
МАРИАНА ПЕТРОВА
