Ar Nematomieji Apsiaustai Slepiasi Už Kampo?

{h1}

Elena semouchkina rado būdų, kaip panaudoti magnetinį rezonansą fiksuojant matomos šviesos spindulius ir nukreipiant juos aplink objektus, paverčiant tuos objektus žmogaus akimi nematomais.

Šis straipsnis už scenų buvo pateiktas „WordsSideKick.com“ bendradarbiaujant su Nacionaliniu mokslo fondu.

1897 m. H. G. Wellsas sukūrė išgalvotą mokslininką, kuris tapo nematomas keičiant savo lūžio rodiklį į oro rodiklį, kad jo kūnas negalėtų absorbuoti ar atspindėti šviesos. Visai neseniai Haris Poteris dingo iš akių po to, kai apsivyniojo apsiaustą, susuktą iš stebuklingų žolėdžių augintojų.

Nesuskaičiuojama daugybė išgalvotų knygų ir filmų personažų per visą istoriją atrado ar sugalvojo būdų, kaip tapti nematomais. Ši tema ilgą laiką buvo mokslinės fantastikos pagrindinė priemonė ir begalinio žmonių susižavėjimo šaltinis. Kas iš mūsų niekada neįsivaizdavo galimybių? Bet, žinoma, tai nėra realu.

Ar tai yra?

Nors dar niekas neturi jėgos apsivilkti drabužio ir dingti, Elena Semouchkina, Mičigano technologijos universiteto elektros ir kompiuterių inžinerijos katedros docentė, rado būdų, kaip panaudoti magnetinį rezonansą fiksuojant matomos šviesos spindulius ir nukreipiant juos aplink objektus, paversdamas tuos objektus nematomais žmogaus akimis. Jos darbas remiasi transformacijos optikos metodais, kuriuos 2006 m. sukūrė ir pritaikė nematomumo problemoms spręsti britų mokslininkai Johnas B. Pendry ir Ulfas Leonhardtas.

„Įsivaizduokite, kad žiūrite į objektą, kuris pastatytas priešais šviesos šaltinį“, - paaiškina ji.

"Objektas būtų nematomas jūsų akiai, jei šviesos spinduliai būtų siunčiami aplink objektą, kad būtų išvengta išsklaidymo, ir yra pagreitinami šiais išlenktais takais, kad pasiektumėte jūsų akį, neatskiriamą nuo tiesioginių tiesių spindulių, išeinančių iš šaltinio, kai objekto nėra."

Paprasčiausias šviesos srautas teka aplink objektą ir vėl susitinka iš kitos pusės, kad kažkas, žiūrintis tiesiai į objektą, jo nematytų, o tik tai, kas yra kitoje pusėje.

„Šviesos šaltinį pamatytumėte tiesiai per objektą“, - sakė Semouchkina. "Šis efektas galėtų būti pasiektas, jei objektą apgaubtume apvalkalu, turinčiu specifinį medžiagų parametrų, tokių kaip pralaidumas ir pralaidumas, pasiskirstymą."

Ji kartu su bendradarbiais Pensilvanijos valstijos universitete, kur ji taip pat yra papildomoji profesorė, sukūrė nemetalinį „nematomumo skraistę“, kuriai naudojami identiškų stiklo rezonatorių, pagamintų iš chalkogenidinio stiklo, koncentriniai matricos, dielektrinės medžiagos rūšis, tai yra nevadinti elektros.

Atliekant kompiuterinį modeliavimą, apsiaustas padarė objektus, kuriuos paveikė infraraudonosios bangos - maždaug vieno mikrono ar milijono metro ilgio.

Galimas praktinis kūrinio pritaikymas gali būti dramatiškas, pavyzdžiui, kariuomenėje, pavyzdžiui, „padaryti objektus nematomus radarui“, taip pat žvalgybos operacijose „norint nuslėpti žmones ar objektus“.

Be to, „labai svarbu apsaugoti objektus nuo elektromagnetinio švitinimo“, - sakė ji ir pridūrė: „Be abejo, lošimų pramonė galėtų jį naudoti naujo tipo žaisluose“.

Daugia rezonatorių struktūros, apimančios Semouchkina nematomumo skraistę, priklauso „metamaterijams“ - dirbtinėms medžiagoms, kurių gamtoje nėra, nes jos gali neįveikti šviesos. Visų pirma, mažyčių stiklinių rezonatorių „stipinai“ pagreitina šviesos bangas aplink objektą, padarydami jį nematomu.

Iki šiol nebuvo jokių medžiagų, kurių santykinis pralaidumo koeficientas būtų nuo 0 iki 1, kurios yra būtinos nematomumo užuolaidai, norint sulenkti ir pagreitinti šviesos pluoštus, sakė ji. Tačiau dabar tai padaryti leidžia metamaterijos, kurias daugiau nei prieš 40 metų numatė Rusijos mokslininkas Viktoras Veselago ir kurias 2000 m. Pirmą kartą įgyvendino Pendry iš Londono imperatoriškojo koledžo bendradarbiaudamas su Davidu R. Smithu iš Duke'o universiteto.

Metamedžiagos naudoja rezonatorių tinklelius, o ne natūralių medžiagų atomus ar molekules, ir suteikia platų santykinio pralaidumo ir pralaidumo diapazoną, įskaitant nulines ir neigiamas reikšmes, esančias šalia rezonanso dažnio, - sakė ji. Amerikos fizikų draugija įtraukė metamaterialus į vieną iš trijų geriausių dešimtmečio fizikos atradimų.

"Metamaterjaliai iš pradžių buvo gaminami iš metalinių suskaidytų žiedų rezonatorių ir vielinių matricų, kurios ribojo tiek jų izotropiją (vienodumą visomis kryptimis), tiek dažnių diapazoną", - teigė Semouchkina. "Atsižvelgiant į suskaidytų žiedų rezonatorių dydį, jie iš esmės galėtų veikti esant mikrobangoms ir milimetrinėms bangoms."

2004 m. Jos tyrimų grupė pasiūlė metalinius rezonatorius pakeisti dielektriniais rezonatoriais. "Nors atrodė keista kontroliuoti metamaterialo magnetines savybes naudojant dielektrikus, mes parodėme, kad dielektrinių rezonatorių masyvai gali užtikrinti neigiamą refrakciją ir kitas unikalias metamaterjalų savybes", - sakė ji. "Mažo nuostolio dielektriniai rezonatoriai žada išplėsti metamaterialų pritaikymą optiniame diapazone, ir mes šią galimybę pademonstravome sukūrę infraraudonųjų spindulių skraistę".

Semouchkina ir kolegos neseniai pranešė apie savo tyrimus žurnale Taikomosios fizikos laiškai, išleido Amerikos fizikos institutas. Jos bendraautoriai buvo Douglasas Werneris ir Carlo Pantano iš „Penn State“ bei George'as Semouchkinas, kuris dėsto „Michigan Tech“ ir eina papildomas pareigas „Penn State“.

Nacionalinis mokslo fondas finansuoja jos vykdomus dielektrinių metamaterialų ir jų paraiškų tyrimus, skirdamas 318 520 USD apdovanojimą, tačiau ji planuoja kreiptis dėl papildomos dotacijos, kad galėtų atlikti specialius nematomumo užuolaidų struktūros tyrimus.

Semouchkina, kuri priėmė jos M.S. elektros inžinerijos ir jos daktaro laipsniai. fizikos ir matematikos mokslų iš gimtosios Rusijos Tomsko valstybinio universiteto, 13 metų gyvena JAV ir nuo 2005 m. yra JAV pilietė. 2001 m. ji taip pat įgijo antrąją medžiagos daktaro laipsnį iš Peno valstijos.

Dabar ji ir jos komanda išbando visos dielektrinės nematomumo skraistę, pritaikytą mikrobangų dažniui, atliekant eksperimentus „Michigan Tech“ nejautroje kameroje, urvo pavidalo skyriuje elektros energijos išteklių centro laboratorijoje, išklotame labai sugeriančiais medžio anglies ir pilkos spalvos putų kūgiais..

Ten „rago“ antenos perduoda ir priima mikrobangas, kurių bangos ilgis yra iki kelių centimetrų, tai yra daugiau nei 10 000 kartų ilgesnis nei infraraudonųjų spindulių diapazone. Jie yra uždengiantys metalinius cilindrus, kurių skersmuo yra nuo dviejų iki trijų colių ir aukštis nuo trijų iki keturių colių, su apvalkalu, sudarytu iš mm dydžio keraminių rezonatorių, sakė ji.

"Mes norime perkelti eksperimentus į aukštesnius dažnius ir mažesnius bangos ilgius", - sakė ji ir pridūrė: "Labiausiai jaudinantys programos bus matomos šviesos dažniuose".

Redaktoriaus pastaba:Šiuos tyrimus rėmė Nacionalinis mokslo fondas (NSF) - federalinė agentūra, kuriai pavesta finansuoti pagrindinius mokslinius tyrimus ir švietimą visose mokslo ir inžinerijos srityse. Šioje nuomonėje pateiktos nuomonės, išvados ir išvados ar rekomendacijos yra tos pačios autorės nuomonės, jos nebūtinai atspindi Nacionalinio mokslo fondo požiūrį. Žr. „Užkulisių archyvas“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Wu-Tang Klano Reperis Pasirodo Kosmose Albume „Dark Matter“
Wu-Tang Klano Reperis Pasirodo Kosmose Albume „Dark Matter“

Mokslininkai Teorizuoja, Kodėl Juodieji Sportininkai Bėga Greičiausiai
Mokslininkai Teorizuoja, Kodėl Juodieji Sportininkai Bėga Greičiausiai

Mokslas Naujienos


Oho! Nuostabūs Povandeniniai Vaizdai
Oho! Nuostabūs Povandeniniai Vaizdai

Sunfish, Didesnė Nei Karšta Vonia, Pasiklydo Ir Išplovė Neteisingame Pusrutulyje
Sunfish, Didesnė Nei Karšta Vonia, Pasiklydo Ir Išplovė Neteisingame Pusrutulyje

Šimtakojis Šurmuliuoja Iš Gyvatės Skrandžio
Šimtakojis Šurmuliuoja Iš Gyvatės Skrandžio

Moteris Išgelbėjo Meškėną. Dabar Jai Ir 20 Draugų Reikalingas Pasiutligės Gydymas.
Moteris Išgelbėjo Meškėną. Dabar Jai Ir 20 Draugų Reikalingas Pasiutligės Gydymas.

Vostokas: Ežeras Po Antarktidos Ledu
Vostokas: Ežeras Po Antarktidos Ledu


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2019 LT.WordsSideKick.com