Näkymättömyysviitta on fiktiota tai todellisuutta: kiivasta keskustelua kiinalaisten uudesta keksinnöstä. Miten näkymättömyysviitta toimii? Näkymättömyysmyytin tai todellisuuden tutkimustyön viitta

Näkymättömyys on vuosisatojen ajan ollut ihmiskunnan kolmas unelma lentämisen ja kyvyn nähdä, mikä on kaukana. Nykyään ensimmäisellä on lentokoneita ja toisessa televisio ja Internet. Mitkä tekniikat antavat meille mahdollisuuden oppia katoamaan omasta tahdostamme tulevaisuudessa? Kalmarin iho, kadonnut pilvenpiirtäjä ja huijausmateriaali - T&P on tutkinut nykyajan tiedemiesten kehitystä vastatakseen tähän kysymykseen.

Ensinnäkin huono uutinen: eliksiirin avulla ei ole vielä mahdollista tehdä elävää ruumista näkymättömäksi. Englantilainen kirjailija ja publicisti Herbert Wells selitti vuonna 1897 kirjoitetussa romaanissaan Näkymätön mies: "Kehot joko absorboivat valoa tai heijastavat tai taittavat sen tai molemmat. Jos keho ei heijasta, taita tai absorboi valoa, sitä ei voida nähdä itsestään. Jos laitat palan tavallista lasia veteen tai, mikä vielä parempi, johonkin vettä tiheämpään nesteeseen, tuskin näet lasia ollenkaan, koska valo, joka kulkee vedestä lasiin, taittuu ja heijastuu hyvin heikosti ja melkein ei vaikutusta ollenkaan. Toisin sanoen, jotta kehosta tulee näkymätön, sinun on pienennettävä sen kudosten (iho, lihakset, sisäelimet ja luut) ilman taitekerroin. Tämän päivän fysiikka tai fysiologia eivät salli tätä: näkymätön silmät eivät pysty sieppaamaan valoa, ja kudosten optisten ominaisuuksien muuttamiseksi on tarpeen muokata aineenvaihduntaa siten, että ei käy selväksi, kuinka elää sen kanssa. Näkymättömyyskorkin idea näyttää myös epäilyttävältä: sen pitäisi väliaikaisesti muuttaa paitsi elävien kudosten, myös vaatteiden ja kenkien, esineiden, jotka on valmistettu täysin eri materiaaleista, usein sekoitettuja ja synteettisiä, optisia ominaisuuksia.

Miten näkymättömyysviitta on

Näkymättömyysviitta toimii hyvin eri tavalla kuin korkki tai eliksiiri: muuttamatta esineen ominaisuuksia se voi ohjata valonsäteet ympärilleen ja saada ulkopuolisen katsojan näkemään vain sen, mikä on takana. Nykyään tällaisia ​​ominaisuuksia omaavia aineita on jo olemassa: nämä ovat metamateriaaleja, joilla on negatiivinen taitekulma, joka saa valonsäteet taipumaan kohteen ympärille ja tekee siitä näkymätöntä silmälle.

Tällaisten metamateriaalien luomisen edelläkävijä oli Lontoon Imperial Collegen fyysikko Sir John Pendry. 90-luvun puolivälissä hän ehdotti, että halutun taitekulman saavuttaminen ei ole niinkään mahdollista kemiallinen koostumus molekyylejä, kuinka monta niiden sijainnin vuoksi. Tiedemies lähti tunnetusta tosiasiasta: väliaineen rajalla aallot voivat heijastua tai taittua, ja väliaineen sisällä ne voivat imeytyä tai kulkea sen läpi. Hän ehdotti sellaisten materiaalien käyttöä, jotka sisältävät metallin (sähkönjohtimen) ja dielektrisen. Vuoden 2006 kokeissa kuitenkin kävi ilmi, että Pendryn metamateriaalit tekevät esineistä näkymättömiä vain infrapuna-alueella. Sitten Michiganin yliopiston professorit Elena Semushkina ja Xiang Zhang ehdottivat metallin luopumista ja vain dielektristen aineiden käyttöä: esimerkiksi yksiaksiaalisia kiteitä, joille on ominaista kaksitaiteisuus kaikissa tulevan valon suunnissa yhtä lukuun ottamatta.

Birminghamin fyysikot alkoivat tutkia tällaisia ​​kiteitä näkymättömyysverkon tekemiseksi. Pian he onnistuivat luomaan materiaalin, jossa oli yksiakselisia piinitridikiteitä läpinäkyvälle nanohuokoiselle piioksidisubstraatille. Kun kaikki kiteet olivat alustalla, niihin tehtiin halkaisijaltaan nanometrisiä reikiä. Tuloksena on sileä optinen peili, joka voi piilottaa esineitä näkyvällä alueella. Juuri tätä tekniikkaa ovat saattaneet käyttää kanadalaiset armeijan "kadonneiden sadetakkien" luojat, jotka pitävät edelleen materiaalinsa koostumuksen salassa.

Quantum Stealth: The Trickster Material

Kanadalainen yritys Hyperstealth on erikoistunut naamiointiin ja valmistaa Quantum Stealth -kangasta. Tämä pehmeä materiaali kietoo valon kohteen ympärille, jolloin se on näkymätön silmille, pimeänäkö- ja lämpökameroille sekä piilottaa varjot. Materiaali toimii ilman kameroita, akkuja, lamppuja ja peilejä, se painaa vähän ja on kehittäjien mukaan edullinen. Sitä ei kuitenkaan ole vielä mahdollista ostaa, koska alun perin tämä kangas oli tarkoitettu Kanadan, Amerikan ja Ison-Britannian armeijalle. Armeija ja ensiapuhenkilöt aloittivat Quantum Stealthin testaamisen vuonna 2012. Huhtikuussa 2014 Hyperstealth ilmoitti lanseeraavansa kaupallisen version näkymättömyysviitastaan: Hyperstealth INVISIB. Sen ominaisuudet eivät ole yhtä hämmästyttäviä kuin armeijan vastineen, mutta katoamisia voidaan silti saavuttaa. Nyt yritys järjestää immateriaalioikeuksia kehitystyön massaversiolle. Se tulee todennäköisesti markkinoille ensi vuonna.

Hiilinanoputket: Mirage-ilmiö

Dallasin Texasin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet käytettävän teknologian hiilinanoputkia, jonka avulla voit "poistaa" objekteja. Se perustuu mirage-efektiin eli fototermiseen taittumiseen. Asiantuntijat käyttävät esineen "kadottamiseksi" sylinterimäisiä hiilimolekyylejä, joilla on korkea lämmönjohtavuus. Kääntämällä virran päälle ja pois, tutkijat lämmittävät ja jäähdyttävät materiaalia pakottaen sen takana olevan esineen ilmestymään ja katoamaan. Texasin keksinnön pääongelma on kuitenkin se, että piilotetun esineen on välttämättä oltava vesisäiliössä, jotta se toimisi.

Kadonnut pilvenpiirtäjä: käänteiset silmät

amerikkalainen Bureau of Architecture GDS rakentaa näkymätöntä Infinity-pilvenpiirtäjää Souliin. Tämä rakennus nousee 450 metrin korkeuteen. Sen rakentajat käyttävät rakentamiseen betonia ja lasia, ja he suunnittelevat näkyvyyden saavuttamista käyttämällä optisia videokameroita ja näyttöjä julkisivussa. Kamerat tallentavat pilvenpiirtäjän takana olevan kuvan ja lähettävät kuvan sen seinille. Tämä antaa vaikutelman, että katsot rakennuksen läpi tai et ollenkaan. Jotta näytöt kuvastavat maisemaa tarkemmin, Infinityssä on kolme pystysuoraa osaa, joissa kussakin on kuusi sivua. Totta, kulmissa, näyttöjen risteyksessä, pilvenpiirtäjä näyttää edelleen havaittavalta. Ennen kuin keksimme riittävän vahvoja pehmeitä näyttöjä, tämä ongelma ei poistu.

Reflectin proteiini: kalmarin iho

Seepian, kalmarien ja mustekalan kyky tulla näkymättömiksi vedessä antoi Kalifornian yliopiston ja Duke Universityn tutkijoille mahdollisuuden luoda "näkymättömyysviitan" merijalkaväelle. He käyttivät proteiinia nimeltä reflektiini, joka voi mukautua eri valon aallonpituuksiin. Asiantuntijat löysivät sen pitkäeväkalmarin (Loligo pealeii) ihokudoksesta, jota tutkittiin Yhdysvaltain merivoimien tutkimuspalvelun toimesta. He havaitsivat, että sen kudoksissa solukerrokset, joilla on korkea ja matala taitekerroin, vuorottelevat. Pienentämällä ja suurentamalla kerrosten välistä etäisyyttä kalmari "heijastaa" eri rajojen valoa ja muuttaa väriä. Tämän kyvyn toistamiseksi tutkijat eristivät reflektiinin soluista, joilla oli korkea taitekerroin, ja asettivat kerroksen tätä proteiinia grafeenioksidi- ja silikonidioksidikalvolle. Käsittelemällä materiaalia vuorotellen vesihöyryllä ja happoliuoksella, ne pystyivät saamaan proteiinikerroksen laajenemaan ja pudottamaan vaihtaen väriä. Asiantuntijat sanovat, että niiden kehitys on "ensimmäinen ratkaiseva askel" kohti katoavan viitan luomista. Tällainen ylimielisyys on ymmärrettävää: loppujen lopuksi, jos lintujen perässä toistamalla opimme lentämään, miksi emme voisi oppia olemaan näkymättömiä toistamalla kalmarin perässä?

Satu muuttuu usein todeksi. Lentävät matot, kaukaista todellisuutta heijastavat maagiset lautaset, kävelysaappaat ja monet muut keksinnöt ovat tulleet varsin arkipäiväisiksi. Nyt on näkymättömyyshatun aika. Ainakin amerikkalainen tiedelehti "Science" julkaisi artikkelin, jossa hahmotellaan lähes ihanteellisen naamioinnin perusperiaatteet.

Näkymättömyyden ongelmat

Objektien optisen salaisuuden ongelmaa tutkivat Berkeleyn yliopiston Lawrence National Laboratoryn materiaalitieteen laitoksen tutkijat. Xiang Zhangin valvonnassa. Yleisidea on saada valo taipumaan kohteen ympärille. Vastaavia kehityssuuntia on tehty jo aiemmin, mutta ne eivät ole onnistuneet, koska aikaisemmat yritykset saattoivat ohjata säteitä kapealla kulma-alueella. Täydellistä optista läpäisevyyttä tai sen illuusiota ei ole vielä voitu saavuttaa. Kuvan vääristymisen avulla voit paikantaa kohteen (eli sen visuaalisen havaitsemisen). Ongelmana oli myös peittävien pintojen joustavuuden puute. Kaikista näistä puutteista puuttuu Berkeleyssä kehitetty erittäin ohut materiaali. Lawrence National Laboratoryssa keksitty "viitta" on joustava, mutta silti liian kallis.

Toimintaperiaate

Tarinankertojan roolia meidän aikanamme näyttelevät elokuvantekijät. Predator-elokuvassa Alien (antagonistinen hahmo) käyttää naamiointilaitetta salatakseen uhriensa lähestymiseen. Vaikutus on kaikkea muuta kuin täydellinen: avaruusolennon paljastavat valot vääristymät. Se ei ole läpinäkyvä (vaikka vihollisen havaitseminen ei ole niin helppoa), sen paikalla on tietty sameus. Todellisuus ylitti ohjaajan villeimmät unelmat. Lawrence National Laboratoryssa keksitty "viitta" tekee esineestä todella näkymätön.

Toimintaperiaate on, että monet mikroskooppiset peilit kääntyvät automaattisesti valonlähteen suuntaan. "Puhuvan pään pöytä" toimii pitkälti samalla tavalla. Alhaalta peilien ympäröimä taikuri jää katsojalle näkymätön paitsi niiden yläpuolelle kohoava ruumiinosa. Relievetyksen ja piilotetun kohteen muodon monimutkaisuuden olosuhteissa on erittäin vaikea saavuttaa tällaista vaikutusta. Mutta silti mahdollista.

Tekniset tiedot

Tiedetään, että "näkymättömyysviitta" on päällystetty magnesiumfluoridikerroksella, jonka päälle on levitetty kuvio 30 nanometrin paksuisia pieniä kultaisia ​​antennitiiliä. Tämä on erittäin ohut kalvo, monta kertaa ohuempi kuin hiukset. Kokonaispaksuus alusta mukaan lukien on 50 nanometriä. Tiiliä on kuutta eri kokoa, joiden pituus vaihtelee 30-220 nanometristä ja 90-175 nm leveä. Näiden mikroantennien ansiosta on mahdollista kääntää peilipintoja kohtisuoraan valon suuntaan ja hajottaa se kokonaan. Tässä tapauksessa sekä säteilyn taajuus että vaihe otetaan huomioon - niitä kierretään 180 astetta alkuperäiseen parametriin nähden, mikä mahdollistaa sen täydellisen kompensoinnin.

Oikealla pintojen asetuksella kiillotetut kultatasot voivat vaikuttaa heijastuneeseen valoon miten tahansa. Se voi edustaa kohteen taustaa (kuten lattiaa) tai jotain aivan muuta. Jos näkymättömyysviitta on riittävän suuri, se voisi teoriassa peittää melkein mitä tahansa. Esimerkiksi säiliö näyttää polkupyörältä. Tai sitten se ei näy ollenkaan.

Käytännön näkökulmia

Tutkimukset suoritettiin valoalueella, jonka aallonpituus oli 730 nm (spektrin lähi-infrapuna-alue). Havaittiin lähes täydellinen heijastus. Tämä tieteellinen saavutus vaikuttava ja vihjaile asevarustelun uuteen kierrokseen. On kuitenkin liian aikaista ajatella näkymättömiä tankkeja, ohjuksia, lentokoneita ja muita tappavia laitteita. Tosiasia on, että kokeet suoritettiin tietyllä monimutkaisen avaruudellisen konfiguraation esineellä, jonka koko oli likimääräisessä halkaisijassa 36 mikronia. Jos tuumina, tämä on noin tuhannesosa. Millimetreinä ... yleensä tavallinen hiekanjyvä, vain hyvin pieni. Se oli hän, joka oli kääritty salaperäiseen "näkymättömyysviittaan". Tiede on vaiti siitä, kuinka paljon optisesti läpinäkyvän tekeminen maksaa.

Tästä keksinnöstä voi kuitenkin joskus olla käytännön hyötyä. Esimerkiksi elokuvateattereiden on tällä hetkellä oltava täysin tasaisia, ja "älykkäiden mikroantennikiteiden" käytössä tämä vaatimus on tarpeeton, ja kuvat voidaan projisoida mille tahansa kaareville pinnoille ilman vääristymiä.

Johdanto

Tykkään lukea satuja, erityisesti satuja. Loppujen lopuksi niissä tapahtuu ihmeitä, on maagisia esineitä: kävelysaappaat, pöytäliina - itsekokoonpano, kattila, joka keitti puuroa, matto - lentokone, näkymätön hattu. Satuja lukiessani ajattelin: onhan satujen ihmeistä tullut todellisuutta. Henkilö halusi nopeasti kattaa pöydän, meni supermarkettiin - 5 minuuttia ja pöytä oli katettu. Sinun on kypsennettävä nopeasti puuroa, laitettava viljat hitaaseen keittimeen - puuro on valmis ilman paljon vaivaa eikä pala. Jos haluat tuoretta leipää aamiaiseksi, laita ruoka leipäkoneeseen, laita ajastin päälle ja ihme - uuni paistaa leivän tiettyyn aikaan mennessä. Mutta onko elämässämme näkymättömiä ihmisiä?

Tutkimuksen motiivi:halu oppia näkymättömistä esineistä.

Hypoteesi: Oletan, että "Invisibles" -aiheen tutkimus auttaa vastaamaan kysymykseen: "Invisibles - onko se todellisuutta vai upea fiktio?"

Työni tarkoitus - tutkimuksen "Invisibles - onko se todellisuutta vai upea fiktio?"

Olen laittanut seuraavan tehtävät:

1. Etsi ja opi tietoja tietystä aiheesta.
2. Opi sanan "näkymätön" merkitys.
3. Määritellä olosuhteet, joissa esineestä tulee näkymätön.
4. Etsi vastaus kysymykseen "Invisibles - onko se todellisuutta vai upea fiktio?"
5. Tee oma tutkimus.
6. Suorita tulosten analyysi.
7. Tehdä johtopäätös.

Olen käyttänyt seuraavaatutkimusmenetelmät:

haku, tutkimus, havainto, kokeilu.

Tutkimuksen kohde: maailma

Opintojen aihe:ympäröivän maailman esineiden näkymättömyyden ominaisuus

Pääosa

Ensin päätin selvittää, mitä luokkatoverini tietävät minua kiinnostavasta kysymyksestä: ovatko näkymättömät ihmiset todellisia vai upeaa fiktiota? Kyselyn aikana päätin

Haastatellessamme koulumme neljäsluokkalaisia ​​kävi niin

Näin ollen tämän asian tutkiminen, varsinainen aihe peruskoululaisille.

SISÄÄN selittävä sanakirja Opin, että sanalla näkymätön on useita merkityksiä:

Ohut, näkymätönhiusneula tai hiusneulanaisten kampauksiin;

Internet-lähteistä sain tietää, että paitsi sadut eivät puhu näkymättömyyshatusta.Myyteissä ja legendoissa Muinainen Kreikka sanotaan, että metsästäjä Artemiksella, jota roomalaiset kutsuivat Dianaksi, oli vaatekaapissaan erityinen kruunu. Hän sai hiipiä huomaamatta kenen tahansa henkilön tai pedon luo. Muinaiset egyptiläiset uskoivat, että jumalatar Bast pukee ylleen viitta, joka piilottaa hänet ihmisten silmiltä. Kuuluisa lastenkirjailija Joanna Rowling, joka on Harry Potter -kirjasarjan kirjoittaja, ei myöskään jäänyt sivuun ja antoi hahmolleen halutun viitan käärien itsensä, johon Harry ja hänen ystävänsä saattoivat pysyä ihmissilmälle näkymättöminä. Niinpä ihmiset ovat muinaisista ajoista lähtien haaveilleet näkymättömistä esineistä.

Kognitiivisessa kirjallisuudessa olen tunnistanut olosuhteet, joissa esineestä tulee näkymätön: läpinäkyvyys, värittömyys, sulautumassa ympäristöön. Ei ihme, että jänis on valkoinen talvella, harmaa kesällä, mutta ollakseen näkymätön vihollisilleen. Siksi, jos haluat olla näkymätön, sinulla on oltava asianmukainen naamiointi. Naamiointi ( fr. naamiointi - "naamio") -naamiointi väritys, jota käytetään vähentämään ihmisten, aseiden, varusteiden, rakenteiden ja näkyvyyttämyös suojaava värieläimet joka johtuu sopeutumisesta ympäristöön. Jotkut tyypit esimkameleontti , mustekala , kalmari tai kampela pystyy muuttamaan kehon väriä vastaamaan ympäristön väriä.

Saksalaiset tiedemiehet ovat luoneet näkymättömyysviitan, jonka avulla voit sulautua täysin ympäröiviin esineisiin. Pääsalaisuus on erikoismateriaalissa, joka on peitetty miljoonilla sadan mikronin kokoisilla polymeerilohkoilla. Niiden avulla voit tehdä sen niin, että hänen selkänsä takana oleva heijastuu ihmiseen.

Harjoitusten aikana brittipanssarivaunu katosi läsnäolevien edestä ikään kuin se olisi kadonnut ilmaan. Se ei ollut optinen illuusio, vain Britannian armeija testasi erityistä sotilasvarusteiden naamiointia, jonka ansiosta varusteet muuttuvat näkymättömiksi. Japanin armeija esittelee tutkijoidensa kehitystä koko maailmalle. Heidän viittansa auttaa myös naamioinnissa. Se on valmistettu nanoteknologiaan perustuvasta erikoismateriaalista. Tämä kangas koostuu miljoonasta helmemäisestä hiukkasesta. Jokaiseen niistä on sisäänrakennettu minikamera ja näyttö. Nämä kamerat tallentavat, mitä selän takana tapahtuu, ja lähettävät sitten videon kankaaseen upotetuille näytöille. Näin ollen tarkkailija katsoo ikään kuin maagisissa vaatteissa olevan henkilön läpi. Japanilaisella viittalla - näkymättömyys - on vakava haittapuoli. Kangas, josta se on ommeltu, on erittäin kallista. Se on helppo vahingoittaa: kamerat ja televisioruudut vaativat huolellista käsittelyä, mikä tarkoittaa, että sotilaan on oltava erittäin varovainen, muuten varusteet rikkoutuvat ja kaikki hänen näkymättömyytensä katoaa. Siksi Japanin armeijalla ei ole kiirettä muuttaa sotilaita näkymättömyysviiteiksi, vaan venäläiset tiedemiehet työskentelevät myös näkymättömyysviittojen luomisen parissa. He ovat kehittäneet täysin keinotekoisen materiaalin, jolla on kolmiulotteinen rakenne ja joka ikään kuin taittaa valonsäteet. Tuloksena on kangas, joka voi tehdä ihmisestä näkymätön. Tällaisen materiaalin toimintaperiaate on yksinkertainen: viittalle putoavaa valoa ei näytetä, vaan se ikään kuin kiertää sitä, eli syntyy illuusio, optinen illuusio. Siksi on mahdotonta havaita henkilöä, joka on pukeutunut tällaisesta kankaasta valmistettuun viitaan. Kaikilla näkymättömyysvaatteilla on yksi heikko kohta - ne pystyvät huijaamaan ihmisen näön, mutta yönäkölaite ei pysty. Siksi venäläiset tutkijat työskentelevät tähän suuntaan, ja pian ilmestyy uusia viittoja - näkymättömyyttä, joka piilottaa paitsi ihmisiä, myös laitteita. Nykyaikaisia ​​keksintöjä käyttävä armeija saa etuja sotilasoperaatioissa. Näihin tarkoituksiin luodaan näkymätön kangas.

Uskon, että tulevaisuudessa tiedemiehet keksivät myös ääni- ja hajutiiviitä sadetakkeja. Tällaisia ​​sadetakkeja voidaan käyttää rauhanomaisiin tarkoituksiin. Voit esimerkiksi katsella villieläimiä niissä, jotta ne eivät häiritse niiden rauhaa.

Ei vain esineitä, vaan myös tekstiä voidaan tehdä näkymättömiksi. Tämä voidaan tehdä näkymättömällä musteella. Niitä kutsutaan myös söpöiksi.

Tällaisella musteella tehdyt tallenteet ovat aluksi näkymättömiä ja tulevat näkyviksi vain tietyissä olosuhteissa (lämmitys, valaistus, kemiallinen kehite). Muinaisista ajoista lähtien ihmiset ovat tunteneet tällaisen musteen reseptit. Musteena voidaan käyttää: maitoa, sitruunahappoa, sipulimehua, omenamehua, vahaa, pesujauhetta, tärkkelystä. Käytti niitä salaisessa kirjeenvaihdossa.Yleensä tallennusprosessi suoritetaan seuraavalla tavalla: ensimmäinen kerros - tärkeä merkintä on levitetty näkymättömällä musteella, toinen kerros - merkityksetön merkintä näkyvissämuste . Tarkistan tällaisen musteen vaikutuksen kokeiden aikana.

Koe nro 1

Hypoteesi: Veikkaan, että maidon kuumennettaessa tekemät muistiinpanot tulevat näkyviin.

Hän kaatoi maitoa kuppiin. Hän otti siveltimen ja teki merkinnän paperille. Anna sitten paperin kuivua kunnolla. Kirjoitus katosi ja muuttui näkymättömäksi. Sitten hän asetti kynttilän lautasen keskelle ja sytytti sen. Hän otti kuivan paperiarkin ja piti sitä kynttilän liekin päällä vähintään 10 cm:n etäisyydeltä. Hän liikutti arkkia jatkuvasti edestakaisin, jotta se ei ehtinyt syttyä tuleen.Muutaman sekunnin kuluttua näin valkoiselle paperille tekemiäni ruskeita kirjaimia ja piirroksia.

Johtopäätös: Maidon kuumennettaessa tekemät tallenteet ovat näkyvissä. Kuumennettaessa maito "poltti" ja levyt tulivat näkyviin. Tällaista mustetta käyttämällä voit pelata vakoojia.

Koe 2

Hypoteesi: I arvaa jos levyt tehtyvahaa, peitä vesivärillä, niin ne tulevat näkyviin.

Otin paperin ja tein muistiinpanoja kynttilällä. Muistiinpanot olivat näkymättömiä valkoisella paperiarkilla. Sitten hän peitti arkin akvarelleilla, ja muistiinpano voitiin lukea.

Näin ollen hypoteesini vahvistui.
Johtopäätös : tallenteet tehtyvahatut, vesiväreillä peitetyt ovat näkyvissä.

Tämä on mahdollista, koska vaha ei liukene veteen. Ja vesipohjaisia ​​vesivärejä. Tällaista vahatekniikkaa voidaan käyttää paitsi salaisessa kirjeenvaihdossa ystävien kanssa, myös painopisteenä ja sisällä kuvataiteet piirustuksia tehdessään.

Päätin tehdä sarjan piirustuksia tällä tekniikalla.

Johtopäätös

Tutkimuksen aikana tavoite saavutettiin, asetetut tehtävät ratkaistiin. Hypoteesi vahvistettiin: "Invisibles" -aiheen tutkimus auttoi minua vastaamaan kysymykseen: "Invisibles - onko se todellisuutta vai upea fiktio?"

Tutkimukseni aikana tein seuraavaa johtopäätökset:

1. Sanalla "näkymätön" on useita merkityksiä:

Ohut, huomaamaton hiusneula tai barrettenaisten kampauksiin;

- näkymätön esine - saduissa: hattu, joka tekee sen, joka laittaa sen päälleen, näkymätön;

Näkymätön olento, eli näkymätön, huomaamaton;

2. Ihmiset ovat pitkään haaveilleet näkymättömistä esineistä. Unelmat toteutuivat saduissa, myyteissä, legendoissa, taideteoksissa.

3. Olosuhteet, joissa esineestä tulee näkymätön: läpinäkyvyys, värittömyys, sulautumassa ympäristöön.

4. Ympäristöä käytetään naamiointi -

Ymmärtääksesi mitä "näkymättömyys" on, sinun on ensin ymmärrettävä mitä "näkyvyys" on. Tyhjiössä tai läpinäkyvässä väliaineessa valonsäteet etenevät suoraviivaisesti. Jos säde kuitenkin kohtaa esteen, se muuttuu - heijastuu, taittuu, absorboituu. Ihmissilmään päästyään tällainen muunneltu säde antaa meille mahdollisuuden "nähdä". Edellinen pätee läpinäkymättömille esineille, mutta ohuen lasin läpi kulkeva valonsäde ei muutu lähes lainkaan ja siksi este on käytännössä näkymätön.

Kuvittele ohutta vesisuihkua, joka putoaa pystysuoraan alaspäin. Aseta pöytätennispallo suihkun alle. Vesi, joka osuu palloon, virtaa alas sen pinnalle, ja alhaalta se muuttuu jälleen samaksi ohueksi virraksi. Ja sitä katsoessa saatat ajatella, että suihkukone ei kohdannut mitään estettä. Joten näkymättömyysverkon luomiseksi on varmistettava, että mikään ihmiskehoon putoava säde ei muutu, vaan jatkaa polkuaan samaan suuntaan, samalla kirkkaudella ja spektritaajuudella, ikään kuin se olisi mennyt läpi. ohutta lasia. Mitkä tekniikat mahdollistavat teorian muuttamisen käytäntöön?

Metamateriaali Quantum Stealth

Näkymättömyysviitta ei saa muuttaa esineen ominaisuuksia - se yksinkertaisesti ohjaa valonsäteet ympärilleen ja saa ulkopuolisen tarkkailijan näkemään vain sen, mikä on takana. Nykyään tällaisia ​​ominaisuuksia omaavia aineita on jo olemassa: nämä ovat metamateriaaleja, joilla on negatiivinen taitekulma, joka saa valonsäteet taipumaan kohteen ympärille ja tekee siitä näkymätöntä silmälle, pimeänäkölaitteille ja lämpökameralle sekä piilottaa varjon.

Tällaisten metamateriaalien luomisen edelläkävijä oli Lontoon Imperial Collegen fyysikko Sir John Pendry. 1990-luvun puolivälissä hän ehdotti, että halutun taitekulman saavuttaminen on mahdollista ei niinkään molekyylien kemiallisen koostumuksen, vaan niiden järjestelyn vuoksi. Tiedemies lähti tunnetusta tosiasiasta: aallot voivat heijastua tai taittua väliaineen rajalla, ja väliaineen sisällä ne voivat imeytyä tai kulkea sen läpi.

Vuonna 2006 Michiganin yliopiston professorit Elena Semushkina ja Xiang Zhang ehdottivat eristeiden käyttöä: esimerkiksi yksiaksiaalisia kiteitä, joille on ominaista kaksitaiteisuus kaikissa tulevan valon suunnissa yhtä lukuun ottamatta. Birminghamin fyysikot liittyivät tutkimukseen, ja pian he onnistuivat luomaan piinitridikiteistä materiaalin läpinäkyvälle nanohuokoiselle piioksidisubstraatille. Tehtyään nanometrin kokoisia reikiä kiteisiin tutkijat saivat tasaisen optisen peilin, joka voi piilottaa esineitä näkyvällä alueella.

Ainutlaatuinen materiaali nimeltä Quantum Stealth toimii ilman kameroita, akkuja, lamppuja ja peilejä, painaa vähän ja on Hyperstealthin kehittäjien mukaan edullinen. Ainutlaatuista kangasta ei kuitenkaan ole vielä mahdollista ostaa, koska se oli alun perin tarkoitettu Kanadan, Amerikan ja Ison-Britannian armeijalle. Armeija ja ensiapuhenkilöt aloittivat Quantum Stealthin testaamisen vuonna 2012. Huhtikuussa 2014 Hyperstealth ilmoitti julkaisevansa kaupallisen version näkymättömyysviitastaan ​​Hyperstealth INVISIB, jonka pitäisi olla saatavilla myöhemmin tänä vuonna.

Kalmari vaatekaappi

Seepian, kalmarien ja mustekalan kyky tulla näkymättömiksi vedessä antoi Kalifornian yliopiston ja Duke Universityn tutkijoille mahdollisuuden luoda "näkymättömyysviitan" merijalkaväelle. Hän ei kuitenkaan tee niistä kirjaimellisesti näkymättömiä, vaan antaa hänen naamioitua nerokkaasti ympäröivän alueen taustaa vasten, kirjaimellisesti sulautuen maisemaan.

Tutkijat käyttivät pitkäeväkalmarin (Loligo pealeii) ihosta peräisin olevaa proteiinia nimeltä reflektiini, joka pystyy mukautumaan erilaisiin valon aallonpituuksiin. He havaitsivat, että kudoksissa oli vuorotellen solukerroksia, joilla oli korkea ja matala taitekerroin. Pienentämällä ja suurentamalla kerrosten välistä etäisyyttä kalmari "heijastaa" eri rajojen valoa ja muuttaa väriä.

Toistaakseen tämän kyvyn tutkijat asettivat kerroksen tätä proteiinia grafeenioksidi- ja silikonidioksidikalvolle. Käsittelemällä materiaalia vuorotellen vesihöyryllä ja happoliuoksella, ne pystyivät saamaan proteiinikerroksen laajenemaan ja pudottamaan vaihtaen väriä. Tämä on vasta työn ensimmäinen vaihe, mutta ei ole epäilystäkään siitä, että ainutlaatuisen uutuuden ilmestyminen on vain ajan kysymys.

Radioaaltojen suoja

Valosäteet ja radioaallot ovat luonteeltaan samaa - ne ovat sähkömagneettiset värähtelyt. Ero on vain aallonpituudessa. Näkyvässä valossa se mitataan millimetrin murto-osissa, kun taas radioaallot voivat olla useita kilometrejä pitkiä. Jotkut fysikaaliset ominaisuudet riippuvat myös aallonpituudesta. Esimerkiksi valo voi normaaleissa olosuhteissa kiertää vain aallonpituudeltaan vertailukelpoisia esteitä. Keskipitkät aallot voivat taipua ihmiskehon, rakennusten ja muiden esineiden ympärille. Ja pitkät aallot voivat jopa kiertää maapalloa.

Kuitenkin valonsäde yhdistettynä radioaaltoon saa osan ominaisuuksistaan ​​ja alkaa myös kiertää esteitä. Historiassa on monia tapauksia lentokoneiden törmäyksistä radiolähetintorneihin. Yleensä syy on juuri tässä efektissä: tietyllä aallonpituudella tornin yksityiskohdat menettävät visuaalisen selkeytensä. Lentäjät valittivat, että antennit eivät olleet näkyvissä tai niillä oli epäselviä ääriviivoja.

Saavuttaaksesi samanlaisen vaikutuksen henkilölle, sinun on laskettava tarkasti radioaallon pituus kohteen koosta riippuen. Empiirisesti pääteltiin säännöllisyys, jonka mukaan valonsäteet taipuvat vapaasti ihmiskehon ympärille, jos se itse lähettää radioaaltovirran taajuudella 1456 kilohertsiä (+ - 5%). Kuka tahansa pätevä radioamatööri voi tulla näkymättömäksi 1,5 V:n virtalähteellä, kelalla, kondensaattorilla ja runkoon kiinnitetyillä liittimillä.

Laitetta testattiin monilla ihmisillä jatkuvalla menestyksellä, mutta pian kävi selväksi, että näkymättömyys ei herää ihmisissä eniten parhaat ominaisuudet. Esimerkiksi Steve R. Bostonista lensi Eurooppaan ilmaiseksi livahtamalla British Airwaysin koneeseen näkemättä. Eräs Mark A. ei voinut kuvitella mitään parempaa kuin kannettavan DVD-soittimen varastaminen kaupasta, ja viikkoa myöhemmin hänet pidätettiin yrittäessään myydä sitä. Mieleen tulee vahingossa supersankariviisaus: "Suuri voima - suuri vastuu" ...