Новости
Физики из Петербурга создали специальный объект, который невидно в диапазоне микроволн, без специализированной оболочки из метаматериала. Таким образом, ученым удалось сделать материал, который в будущем можно будет использовать для того, чтобы стать невидимым.
За последние 10 лет исследованиям эффекта невидимости было отведено много времени и работ. В этих работах предложены некоторые подходы по достижению цели с помощью метаматериалов. Метаматериалы – сложные системы, электромагнитные, а также оптические свойства которого зависят, в первую очередь, от периодической структуры, что позволяет создавать материалы с необходимыми свойствами. Таким материалом может служить периодическая структура, созданная с помощью металлических элементов. Но подобные материалы трудным в своем изготовлении и работают лишь в диапазоне узких частот.
Петербургские физики из университета ИТМО и ФТИ смогли экспериментально доказать функционирование эффекта невидимости и сделать стеклянный цилиндр с водой невидимым. При этом они не использовали больше каких-либо дополнительных метаматериалов и устройств. В отличие от других существующих методов для эффекта невидимости новый вариант ценится своей простотой, а также экономичностью.
Ученные смогли исследовать световое рассеяние от цилиндра из стекла и обнаружить, что материал с высокими значениями коэффициента преломления имеет сразу, как резонансное, так и нерезонансное рассеяние. Нерезонансное рассеяние – это привычное рассеяние от самой среды, которое зависит от частоты, а резонансное – связано со световым поведением внутри цилиндра. Создав определенные условия, волны, которые рассеялись этими механизмами, могут одновременно уничтожиться, когда произойдет наложение волн.
При конструировании миниатюрных антенн такая возможность невидимости определенных объектов может оказаться очень полезной. Ведь у таких антенн зачастую сама конструкция делает помехи при работе. В таком случае маскировка отдельных элементов антенны сможет значительно уменьшить помехи.
В принципе, сам метод основывается на процессах светового рассеяния. Подобную задачу с рассеянием света еще в 1908 году решил Густав Ми. Еще тогда немецкий физик продемонстрировал, что при соизмеримости частиц с длиной волны, попадающий белый свет рассеивается.