Mõnikord tekivad elus olukorrad, kus peame … varjama. Või peita mõned esemed uudishimulike pilkude eest. Ühesõnaga - varjata. Kaasaegsed tehnoloogiad on üsna võimelised meid selles aitama.
Viimastel aastatel on teadlastel õnnestunud luua mitmeid metamaterjale (komposiitmaterjalid, mille omadused ei sõltu mitte niivõrd nende koostisosade omadustest, kuivõrd nende struktuurist), mis ei levita valgust, heli, soojust jne.
Isegi Harry Potteri võlurimaailmas oli nähtamatuse mantel haruldus.
Optiline illusioon
Paraku ei toimi see, et inimest ennast nähtamatuks muuta: selleks peavad meie keha kuded lõpetama valguse murdumise ja peegeldamise. Kuid kui on võimalik muuta inimese keha selle nähtamatuse suhtes, siis pole veel teada, milliste tagajärgedeni see viib. Näiteks võime pimedaks jääda, sest nähtamatud silmad ei saa enam valgust … Seetõttu on parim võimalus, mis võimaldab meil vähemalt luua kadumise illusiooni, kasutada spetsiaalseid "kamuflaaž" materjale.
Me räägime näiteks negatiivse murdumisnurgaga ainest. Selle tagajärjel valguskiired objekti "painutavad" ja väline vaatleja näeb ainult seda, mis on tema taga, ja objekt ise jääb nähtamatuks.
Reklaamvideo:
Esimese sammu "nähtamatuse mantli" loomise poole tegi eelmise sajandi 90. aastate keskel Londoni Imperial College'i füüsik John Pendry. Teadlane tegi ettepaneku kasutada selleks metamaterjale, mis hõlmavad elektrit juhtivat metalli ja dielektrikut.
Mitu aastat tagasi leiutasid Jaapani teadlased kamuflaažkatte. Pinnale kinnitatud spetsiaalsed andurid annavad tekile ümbritsevate esemete värvi ja takistavad osaliselt valguse murdumist. Seega, kui inimene paneb sellise mantli selga, siis näete selle kaudu teisi esemeid!
2011. aastal pakkus Alvaro Sánchezi juhitud Barcelona ülikooli (Hispaania) teadlaste rühm koos Slovakkia Teaduste Akadeemia kolleegidega välja süsteemi objektide kaitsmiseks magnetvälja mõjude eest ferromagnetilise katte abil. Näiteks on sellest materjalist valmistatud tavalised külmkapimagnetid.
Katte all olev ese muutub magnetkiirtele mitteläbilaskvaks. Seega on võimalik teha MRI protseduur ohutumaks ja … "trikitada" rongijaamades ja lennujaamades asuvaid magnetraame.
Hiljuti õnnestus Birminghami füüsikute meeskonnal luua läbipaistvast nanopoorsest ränidioksiidist substraadil ühesuunaliste räninitriidkristallidega materjal. Kristallidesse tehti nanomeetrilised augud, mis muutsid materjali siledaks optiliseks peegliks, mis on võimeline peitma esemeid nähtavas vahemikus.
Kanada kamuflaažifirma Hyperstealth on välja töötanud pehme Quantum Stealth kanga, mis suudab objekti ümber valgust painutada, muutes selle nähtamatuks mitte ainult silmadele, vaid ka kaameratele, ning varjab ka varje esemete eest.
Quantum Stealth testimist alustati 2012. aastal. Tõsi, algul oli materjal mõeldud ainult sõjaväele. 2014. aasta aprillis teatas ettevõte nähtamatuse mantli - Hyperstealth INVISIB - kommertsversiooni käivitamisest. Võib-olla järgmisel aastal jõuab kangas juba tasuta müüki.
Anna mulle nanotorud
Dallase Põhja-Texase ülikooli teadlased on välja töötanud tehnoloogia objektide "kustutamiseks" süsiniknanotorude abil. See põhineb fototermilisel murdumisel ehk miraaži efektil. Väljatöötatud tehnoloogia põhimõte on järgmine: operaatorid, lülitades vaheldumisi vooluvõrku sisse ja välja, soojendavad ja jahutavad kõrge soojusjuhtivusega silindrikujulistest süsinikmolekulidest koosnevat materjali.
Samal ajal ilmub ja kaob objekt, mis on selle materjali kardina taga … Siiski on üks probleem: kadumiseks tuleb objekt asetada veega mahutisse.
Omakorda õnnestus Briti ettevõttel Surrey Nanosystems luua "kõige tumedam materjal Maal". See peegeldab ainult 0,035% valguskiirtest.
Vantabalcki nimelise materjali pind koosneb grafiit nanotorudest, mis on 10 000 korda õhemad kui inimese juuksed. Nende läbimõõt on nii väike, et see lihtsalt ei lase valguse footoneid edasi. Selle tulemusena satuvad nad torude vahele ja ei saa sealt enam "välja tulla". Arendajad loodavad, et materjal leiab rakenduse optilistes seadmetes, erinevates elektroonikas ja termokaitsesüsteemides.
Kalmaari nahavalk
Teadlased on pikka aega imestanud mereloomade, näiteks seepia, kalmaari ja kaheksajalga võimet vees nähtamatuks jääda. Hiljuti otsustas rühm California ja Duke'i ülikooli teadlasi kasutada seda vara merejalaväelaste kamuflaažide arendamisel.
Kalmaari Loligo pealeii nahast leidsid nad valgu nimega refleksiin, mis on võimeline kohanema erineva lainepikkusega valguskiirgusega. Selgus, et selle mereelu kudedes vahelduvad kõrge ja madala murdumisnäitajaga rakukihid. Suurendades ja vähendades nende vahelist kaugust, "peegeldab" kalmaar erineva ulatusega ja matkib valguskiiri.
Pärast kõrge murdumisnäitajaga reflektiiviini eraldamist kalmaarrakkudest asetasid teadlased valgukihi grafeenoksiidi ja ränidioksiidkile. Seejärel hakkasid nad materjali vaheldumisi töötlema veeauruga, seejärel happe lahusega, sundides valgukihti paisuma ja seejärel maha kukkuma, muutes samal ajal selle värvi.
Kobamine parandus
Ja Karlsruhe tehnoloogiainstituudi (Saksamaa) spetsialistid on välja töötanud materjali, mis suudab objekte peita … käperdamise eest!
"Uut tüüpi nähtamatuse mantel on valmistatud polümeersest metamaterjalist, mille omadused määrab spetsiaalne struktuur," ütleb üks arendajatest, Timo Bückmann. - Meil õnnestus objekti ümber ehitada struktuur, mille takistus muutub sõltuvalt koordinaatidest.
Katte struktuur koosneb õhukestest nõeltest-koonustest, mille tipud puudutavad üksteist. Pealegi arvutatakse kontaktpunktide suurus maksimaalse täpsusega: just see parameeter annab materjalile vajalikud mehaanilised omadused. Selle tulemusena, kui asetate eseme katte alla, siis ülaltpoolt puudutades ei leia te seda kunagi üles.
Niisiis asetasid teadlased katsetades tahke silindri katte alla olevasse õõnsusse. Varem, isegi kui silinder oli kaetud käsnmaterjali või puuvillaga, ei päästnud see seda tundest. Teadlastel pole õnnestunud imematerjali alt silindrit leida.
Nüüd kõige olulisemast - avastuse praktilisest rakendamisest. Milleks see on mõeldud? Noh, oletame, et olete sunnitud magama diivanil või madratsil, millest väljuvad vedrud, või põrandal või maa peal ja kividel - te ei tea kunagi, millised asjaolud on olemas ebamugavusi.
"See meenutab Hans Christian Anderseni muinasjuttu" Printsess ja hernes, "kommenteeris Timo Bückmann. - Muinasjutus suutis tundlik printsess saja madratsi all ikka kõva hernest tunda. Ühest kihist meie materjalist piisaks, et printsess saaks terve öö rahulikult magada.
Uudsus võib muuta kingad mugavamaks. Kui nael kleepub teie kingade põhja, siis lihtsalt ei tunne seda, kui see ei torka läbi "supermaterjalist" sisetalla.
Imelistest materjalidest riided või kott aitavad varaste eest kaitsta. Nagu teate, tunnevad röövlid kõige sagedamini asju ja taskuid väljas rahakoti või mobiiltelefoni järele ning ronivad siis alles käega sinna …
Kui kannate puutekindlast kangast jopet, mantlit või vihmamantlit või kui väärisesemed on sellisest polümeerist kotis, siis ründaja lihtsalt ei leia midagi. Kuigi kui ta lihtsalt käega taskusse või kotti pugeb, siis tõenäoliselt see oskusteave ei toimi. Kuid igast reeglist on erandeid …
Ida ŠAHOVSKAJA
