Att dölja ett objekt med en cloaking-enhet har varit grejerna med science fiction, men under de senaste åren har forskare framgångsrikt tagit fram cloaking-teknik till verklighet. Hittills har kappade objekt varit ganska små, och forskare har bara kunnat dölja ett objekt i två dimensioner, vilket innebär att objekten skulle vara omedelbart synliga när observatören ändrar sin synvinkel. Men nu har ett team skapat en kappa som kan dölja föremål i tre dimensioner. Medan enheten bara fungerar inom ett begränsat intervall av våglängder, säger teamet att detta steg bör hjälpa till att hålla klyvningsfältet framåt.
Den hittills utvecklade cloaking-tekniken gör faktiskt inte objekten osynliga. Istället spelar det tricks med ljus, felkorrigerar det så att objekten som "täckas" inte kan ses, precis som att lägga en matta över ett objekt. Men i detta fall försvinner mattan också.
Detta fält kallas transformationsoptik och använder en ny klass av material som kallas metamaterial som kan styra och kontrollera ljus på nya sätt.
Forskare från Karlsruhe Institute of Technology i Tyskland använde fotoniska kristaller och satt dem ihop som en hög med trä för att göra en osynlig mantel. De använde kappan för att dölja en liten bult på en guldspegelliknande yta. "Kappan" består av speciella linser som fungerar genom att delvis böja ljusvågor för att undertrycka spridning från ljuset. För betraktaren verkar spegeln platt, så du kan inte se att det finns något i spegeln.
"Den består av fotonpolymer som är kommersiellt tillgänglig", sade Tolga Ergin, som ledde forskarteamet och talade på AAAS Science podcast. ”Förhållandet mellan polymer och luft förändras lokalt i rymden, och genom att välja rätt distribution av den lokala arkiveringssektorn kan du uppnå den nödvändiga cloaking. Vi blev förvånade över att cloaking-effekten är så bra. ”
Våglängderna för "osynlighet" finns i det infraröda spektrumet, och kloakningseffekten observeras i våglängder ned till 1,3 till 1,4 mikron, vilket är ett område som för närvarande används för telekommunikation.
Så vad är det praktiska med den här enheten?
"Ansökningar är en tuff fråga," sade Ergin. ”Mattmantlar och allmän cloaking-apparater är bara vackra och spännande riktmärken för att visa vad transformationsoptik kan göra. Det har funnits förslag inom området för transformationsoptik för olika anordningar såsom strålkoncentratorer, stråleförskjutare eller superantenner som koncentrerar ljus från alla håll och mycket, mycket mer. Så det är verkligen svårt att säga vad framtiden kommer att ge in ansökningar. Fältet är stort och möjligheterna är stora. ”
"Klädningsstrukturer har varit väldigt spännande för mänskligheten under mycket lång tid," fortsatte Ergin. "Jag tror att vårt team lyckades driva resultatet av transformationsoptiken ett steg längre eftersom vi insåg att cloaking strukturen i tre dimensioner."
Datorsimulering av ett mikroskopbild av "bulten" som ska täckas. Betraktningsvinkeln ändras med tiden.
Källor: Science, Science Podcast
