Neviditeľný plášť je fikcia alebo realita: horúca debata o novom vynáleze Číňanov. Ako funguje neviditeľný plášť? Výskumná práca na výskume mýtu alebo reality plášťa neviditeľnosti

Po stáročia bola neviditeľnosť tretím snom ľudstva po lietaní a schopnosti vidieť to, čo je ďaleko. Dnes sú pre prvé lietadlá a pre druhé - televízia a internet. Aké technológie nám umožnia naučiť sa, ako v budúcnosti zmiznúť z vlastnej vôle? Koža chobotnice, chýbajúci mrakodrap a podvodný materiál - T&P študovali vývoj moderných vedcov, aby na túto otázku odpovedali.

V prvom rade zlá správa: pomocou elixíru zatiaľ nie je možné zneviditeľniť živé telo. Anglický spisovateľ a publicista Herbert Wells vo svojom románe The Invisible Man napísanom v roku 1897 vysvetlil: „Telá buď absorbujú svetlo, alebo ho odrážajú, alebo ho lámu, alebo oboje. Ak teleso neodráža, neláme alebo neabsorbuje svetlo, potom ho samo o sebe nemôže vidieť. Ak vložíte kus obyčajného skla do vody alebo ešte lepšie do nejakej kvapaliny hustejšej ako voda, potom sklo takmer vôbec neuvidíte, pretože svetlo prechádzajúce z vody do skla sa láme a odráža veľmi slabo a takmer vôbec žiadny efekt. Inými slovami, aby bolo telo neviditeľné, musíte znížiť index lomu jeho tkanív (koža, svaly, vnútorné orgány a kosti) na index lomu vzduchu. Fyzika ani fyziológia nám to dnes nedovoľujú: neviditeľné oči nebudú schopné zachytiť svetlo a aby sa zmenili optické vlastnosti tkanív, je potrebné prebudovať metabolizmus tak, aby nebolo jasné, ako žiť s tým. Myšlienka neviditeľnej čiapky tiež vyzerá pochybne: mala by dočasne zmeniť optické vlastnosti nielen živých tkanív, ale aj oblečenia a obuvi, predmetov vyrobených z úplne iných materiálov, často zmiešaných a syntetických.

Ako je to s neviditeľným plášťom

Neviditeľný plášť funguje veľmi odlišne od čiapky alebo elixíru: bez toho, aby zmenil vlastnosti predmetu, môže nasmerovať lúče svetla okolo a prinútiť vonkajšieho pozorovateľa vidieť len to, čo je za ním. Dnes už látky s takýmito vlastnosťami existujú: ide o metamateriály s negatívnym uhlom lomu, vďaka čomu sa svetelné lúče ohýbajú okolo objektu a sú pre oči neviditeľné.

Priekopníkom v oblasti vytvárania takýchto metamateriálov bol fyzik na Imperial College London Sir John Pendry. V polovici 90. rokov navrhol, že dosiahnutie požadovaného uhla lomu nie je možné ani tak vďaka chemické zloženie molekúl, koľko vzhľadom na ich umiestnenie. Vedec vychádzal zo známeho faktu: na hranici médií sa vlny môžu odrážať alebo lámať a vo vnútri média môžu byť absorbované alebo ním prechádzať. Navrhol použiť materiály, ktoré zahŕňajú kov (vodič elektriny) a dielektrikum. Keď však prišlo na experimenty v roku 2006, ukázalo sa, že Pendryho metamateriály robia objekty neviditeľnými iba v infračervenej oblasti. Potom profesori Michiganskej univerzity Elena Semushkina a Xiang Zhang navrhli opustiť kov a použiť iba dielektrikum: napríklad jednoosové kryštály, ktoré sa vyznačujú dvojlomom vo všetkých smeroch dopadajúceho svetla, okrem jedného.

Aby vytvorili neviditeľný plášť, fyzici z Birminghamu začali skúmať takéto kryštály. Čoskoro sa im podarilo vytvoriť materiál s jednoosovými kryštálmi nitridu kremíka na transparentnom nanoporéznom substráte oxidu kremičitého. Keď boli všetky kryštály na substráte, vytvorili sa v nich otvory s priemerom nanometrov. Výsledkom je hladké optické zrkadlo, ktoré dokáže skryť predmety vo viditeľnom rozsahu. Práve túto technológiu mohli využiť kanadskí tvorcovia vojenských „miznúcich pršiplášťov“, ktorí zloženie svojho materiálu stále taja.

Quantum Stealth: The Trickster Material

Kanadská spoločnosť Hyperstealth sa špecializuje na maskovanie a vyrába látku Quantum Stealth. Tento mäkký materiál obalí svetlo okolo objektu, vďaka čomu je neviditeľný pre oči, nočné videnie a termokamery a skrýva tiene. Materiál funguje bez kamier, batérií, lámp a zrkadiel, váži málo a podľa vývojárov je lacný. Zatiaľ ju však nie je možné kúpiť, pretože pôvodne bola táto látka určená pre kanadskú, americkú a britskú armádu. Armáda a záchranári začali testovať Quantum Stealth v roku 2012. V apríli 2014 spoločnosť Hyperstealth oznámila spustenie komerčného variantu ich neviditeľného plášťa: Hyperstealth INVISIB. Jeho vlastnosti nebudú také úžasné ako u armádneho náprotivku, ale zmiznutia sa stále dajú dosiahnuť. Teraz spoločnosť zabezpečuje práva duševného vlastníctva pre masovú verziu vývoja. Na trh sa dostane pravdepodobne budúci rok.

Uhlíkové nanorúrky: fatamorgána

Vedci z Texaskej univerzity v Dallase vyvinuli technológiu, ktorú môžu použiť uhlíkové nanorúrky, ktorý umožňuje "vymazať" objekty. Je založená na efekte fatamorgána alebo fototermálnej refrakcie. Aby predmet „zmizol“, odborníci používajú valcové molekuly uhlíka s vysokou tepelnou vodivosťou. Vedci zapínaním a vypínaním prúdu zahrievajú a ochladzujú materiál, čím nútia objekt za ním, aby sa objavil a zmizol. Hlavným problémom texaského vynálezu však je, že na to, aby fungoval, musí byť skrytý predmet nevyhnutne v nádobe s vodou.

Miznúci mrakodrap: obrátené oči

americký Bureau of Architecture GDS stavia v Soule neviditeľný mrakodrap Infinity. Táto budova bude dosahovať výšku 450 m. Na stavbu jej tvorcovia používajú betón a sklo a neviditeľnosť plánujú dosiahnuť použitím optických videokamier a displejov na fasáde. Kamery zachytia, čo je za mrakodrapom, a obraz prenesú na jeho steny. To budí dojem, že sa pozeráte cez budovu, alebo vôbec. Aby displeje presnejšie odrážali krajinu, Infinity bude mať tri vertikálne časti, každá so šiestimi stranami. Je pravda, že v rohoch, na križovatke displejov, bude mrakodrap stále vyzerať nápadne. Kým nevymyslíme mäkké displeje dostatočnej pevnosti, tento problém sa neodstráni.

Reflectin proteín: šupka chobotnice

Schopnosť sépií, chobotníc a chobotníc stať sa neviditeľnými vo vode umožnila vedcom z Kalifornskej univerzity a Dukeovej univerzity vytvoriť pre námornú pechotu „plášť neviditeľnosti“. Použili proteín zvaný reflektín, ktorý sa dokáže prispôsobiť rôznym vlnovým dĺžkam svetla. Odborníci ho našli v kožných tkanivách chobotnice dlhoplutvej (Loligo pealeii), ktorá bola študovaná na príkaz americkej námornej výskumnej služby. Zistili, že v jej tkanivách sa striedajú vrstvy buniek s vysokým a nízkym indexom lomu. Zmenšením a zväčšením vzdialenosti medzi vrstvami chobotnica „odráža“ svetlo rôznych rozsahov a mení farbu. Na reprodukciu tejto schopnosti vedci izolovali reflektín z buniek s vysokým indexom lomu a umiestnili vrstvu tohto proteínu na film oxidu grafénu a oxidu kremičitého. Striedavým spracovaním materiálu vodnou parou a roztokom kyseliny dokázali spôsobiť, že sa proteínová vrstva roztiahne a odpadne, čím sa zmení farba. Odborníci tvrdia, že ich vývoj bude „prvým rozhodujúcim krokom“ k vytvoreniu miznúceho plášťa. Takáto arogancia je pochopiteľná: veď ak sme sa opakovaním po vtákoch naučili lietať, prečo by sme sa nenaučili byť neviditeľní opakovaním po chobotnici?

Rozprávka sa často stáva skutočnosťou. Lietajúce koberce, magické taniere, ktoré odrážajú vzdialenú realitu, vychádzkové topánky a mnohé ďalšie vynálezy sa stali celkom každodennou realitou. Teraz je čas na klobúk neviditeľnosti. Americký časopis „Science“ aspoň uverejnil článok, ktorý načrtáva základné princípy fungovania takmer ideálnej kamufláže.

Problémy neviditeľnosti

Problémom optického utajenia objektov sa zaoberajú vedci z Katedry materiálových vied v Lawrence National Laboratory na univerzite v Berkeley. Pod dohľadom pána Xiang Zhang. Všeobecnou myšlienkou je, aby sa svetlo ohýbalo okolo objektu. Podobný vývoj sa už uskutočnil v minulosti, ale nebol úspešný, pretože predchádzajúce pokusy mohli odchyľovať lúče v úzkom uhlovom rozsahu. Úplnú optickú priepustnosť ani jej ilúziu sa zatiaľ nepodarilo dosiahnuť. Skreslenie obrazu vám umožňuje lokalizovať objekt (to znamená jeho vizuálnu detekciu). Problémom bola aj nedostatočná flexibilita maskovacích plôch. Všetky tieto nedostatky sú zbavené ultratenkého materiálu vyvinutého v Berkeley. „Plášť“ vynájdený v Lawrence National Laboratory je flexibilný, no stále príliš drahý.

Princíp fungovania

Úlohu rozprávačov v našej dobe zohrávajú filmári. Vo filme Predátor používa mimozemšťan (antagonická postava) maskovacie zariadenie, aby sa tajne priblížil k svojim obetiam. Efekt nie je ani zďaleka dokonalý: mimozemšťan je daný svetelnými skresleniami. Nie je priehľadný (aj keď nie je také ľahké odhaliť nepriateľa), na jeho mieste je určitý opar. Realita prekonala režisérove najdivokejšie sny. "Plášť", vynájdený v Lawrence National Laboratory, robí objekt skutočne neviditeľným.

Princíp činnosti spočíva v tom, že mnohé mikroskopické zrkadlá sa automaticky otáčajú v smere svetelného zdroja. „Stôl pre hovoriacu hlavu“ funguje veľmi podobne. Kúzelník zospodu obklopený zrkadlami zostáva pre diváka neviditeľný, okrem časti tela, ktorá sa nad nimi týči. V podmienkach zložitosti reliéfu a tvaru skrytého objektu je veľmi ťažké dosiahnuť takýto efekt. Ale stále možné.

Technické špecifikácie

Je známe, že „plášť neviditeľnosti“ je potiahnutý vrstvou fluoridu horečnatého, na ktorom je nanesený vzor drobných zlatých tehličiek antény s hrúbkou 30 nanometrov. Ide o veľmi tenký film, mnohokrát tenší ako vlas. Celková hrúbka vrátane substrátu je 50 nanometrov. Tehly sa dodávajú v šiestich rôznych veľkostiach, v rozmedzí od 30 do 220 nanometrov na dĺžku a 90 až 175 nm na šírku. Vďaka týmto mikroanténam je možné natočiť zrkadlové plochy kolmo na smer svetla a úplne ho rozptýliť. V tomto prípade sa berie do úvahy frekvencia aj fáza žiarenia - sú otočené o 180 stupňov vzhľadom na počiatočný parameter, čo umožňuje jeho úplnú kompenzáciu.

Pri správnom nastavení povrchov môžu leštené zlaté roviny poskytnúť odrazenému svetlu akýkoľvek efekt. Môže predstavovať pozadie objektu (napríklad podlahy) alebo niečo úplne iné. Ak je neviditeľný plášť dostatočne veľký, teoreticky by mohol zakryť takmer čokoľvek. Napríklad nádrž bude vyzerať ako bicykel. Alebo to nebude vidieť vôbec.

Praktické perspektívy

Štúdie sa uskutočnili vo svetelnom rozsahu s vlnovou dĺžkou 730 nm (blízka infračervená oblasť spektra). Bol pozorovaný takmer dokonalý odraz. Toto vedecký úspech pôsobivé a naznačujúce nové kolo pretekov v zbrojení. Uvažovať o neviditeľných tankoch, raketách, lietadlách a iných typoch smrtiacich zariadení je však príliš skoro. Faktom je, že experimenty sa uskutočnili s určitým objektom komplexnej priestorovej konfigurácie s veľkosťou približne 36 mikrónov. Ak v palcoch, potom je to asi tisícina. V milimetroch ... vo všeobecnosti obyčajné zrnko piesku, len veľmi malé. Práve ona bola zahalená do tajomného „plášťa neviditeľnosti“. Veda mlčí o tom, koľko stálo jej opticky priehľadné.

Raz však môže byť tento vynález praktický. Napríklad plátna kín musia byť v súčasnosti dokonale ploché a v prípade použitia „inteligentných mikroanténnych kryštálov“ bude táto požiadavka zbytočná a obraz je možné premietať na akékoľvek zakrivené povrchy bez skreslenia.

Úvod

Veľmi rada čítam rozprávky, najmä rozprávky. Koniec koncov, dejú sa v nich zázraky, sú tu čarovné predmety: vychádzkové čižmy, obrus - samomontáž, hrniec, v ktorom sa varila kaša, koberec - lietadlo, neviditeľný klobúk. Pri čítaní rozprávok som si pomyslel: veď zázraky z rozprávok sa stali skutočnosťou. Človek chcel rýchlo prestrieť stôl, išiel do supermarketu - 5 minút a stôl bol prestretý. Musíte rýchlo uvariť kašu, dať cereálie do pomalého hrnca - kaša je pripravená bez veľkého úsilia a nebude horieť. Ak chcete na raňajky čerstvý chlieb, vložte jedlo do pekárne, zapnite časovač a zázrak – pec upečie chlieb do určitého času. Sú však v našich životoch neviditeľní ľudia?

Motív výskumu:túžba po poznaní neviditeľných predmetov.

hypotéza: Predpokladám, že štúdium témy "Neviditeľní" pomôže zodpovedať otázku: "Neviditeľní - je to realita alebo rozprávková fikcia?"

Účel mojej práce - štúdium otázky "Neviditeľné - je to realita alebo rozprávková fikcia?"

Uviedol som nasledovnéúlohy:

1. Nájdite a preštudujte si informácie o danej téme.
2. Naučte sa význam slova „neviditeľný“.
3. Definujte podmienky, za ktorých sa objekt stáva neviditeľným.
4. Nájdite odpoveď na otázku "Invisibles - je to realita alebo rozprávková fikcia?"
5. Urobte si vlastný výskum.
6. Vykonajte analýzu výsledkov.
7. Vyvodiť závery.

Použil som nasledovnévýskumné metódy:

hľadanie, prieskum, pozorovanie, experiment.

Predmet štúdia: svet

Predmet štúdia:vlastnosť neviditeľnosti predmetov okolitého sveta

Hlavná časť

Najprv som sa rozhodol zistiť, čo vedia moji spolužiaci o otázke, ktorá ma zaujíma: sú neviditeľní ľudia skutoční alebo rozprávková fikcia? V priebehu prieskumu som dospel k záveru

Pri rozhovoroch so štvrtákmi našej školy sa ukázalo, že áno

Štúdium tejto problematiky teda aktuálna téma pre žiakov základných škôl.

IN výkladový slovník Naučil som sa, že slovo neviditeľný má niekoľko významov:

Tenký, neviditeľnývlásenka alebo vlásenkapre dámske účesy;

Z internetových zdrojov som sa dozvedel, že nielen v rozprávkach sa hovorí o neviditeľnom klobúku.V mýtoch a legendách Staroveké Grécko hovorí sa, že lovkyňa Artemis, ktorú Rimania volali Diana, mala v šatníku špeciálnu korunu. Dovolil nepozorovane sa priplížiť k akejkoľvek osobe alebo zvieraťu. Starovekí Egypťania verili, že bohyňa Bast si oblieka plášť, ktorý ju skrýva pred ľudskými očami. Slávna detská spisovateľka Joanna Rowlingová, ktorá je autorkou série kníh o Harrym Potterovi, tiež nezostala bokom a dala svojej postave do užívania vytúžený plášť, do ktorého by Harry a jeho priatelia mohli zostať pre ľudské oko neviditeľní. Od pradávna teda ľudia snívali o neviditeľných predmetoch.

V kognitívnej literatúre som identifikoval podmienky, za ktorých sa objekt stáva neviditeľným: priehľadnosť, bezfarebnosť, splynutie s prostredím. Nečudo, že zajac je v zime biely, v lete sivý, no aby bol pre nepriateľov neviditeľný. Preto, ak chcete byť neviditeľní, musíte mať vhodné maskovanie. kamufláž ( fr. kamufláž - "prestrojenie") -kamufláž sfarbenie používané na zníženie viditeľnosti osôb, zbraní, vybavenia, štruktúr aaj ochranná farbazvierat vyplývajúce z prispôsobenia sa životné prostredie. Niektoré druhy naprchameleón , Chobotnica , chobotnice alebo platýz schopný meniť farbu tela tak, aby zodpovedala farbe prostredia.

Nemeckí vedci vytvorili neviditeľný plášť, ktorý vám umožní úplne splynúť s okolitými objektmi. Hlavné tajomstvo je v špeciálnom materiáli, ktorý je pokrytý miliónmi polymérových blokov s veľkosťou sto mikrónov. Umožňujú vám to urobiť tak, že to, čo je za jeho chrbtom, sa premietne do človeka.

Počas cvičení britský tank zmizol pred očami prítomných, akoby sa rozplynul vo vzduchu. Nešlo o optický klam, len britská armáda testovala špeciálny typ kamufláže pre vojenskú techniku, ktorá umožňuje, aby sa vybavenie stalo neviditeľným. Japonská armáda predvádza vývoj svojich vedcov celému svetu. Pri maskovaní pomáha aj ich plášť. Je vyrobený zo špeciálnej hmoty na báze nano technológie. Táto látka sa skladá z milióna častíc podobných guľôčkam. V každej z nich sú zabudované miniatúrne kamery a obrazovky. Tieto kamery zachytávajú, čo sa deje za chrbtom, a potom prenášajú video na obrazovky zapustené do látky. Pozorovateľ sa teda pozerá akoby cez človeka v magickom oblečení. Japonský plášť - neviditeľnosť - má vážnu nevýhodu. Látka, z ktorej je ušitá, je veľmi drahá. Je ľahké ho poškodiť: koniec koncov, kamery a televízne obrazovky vyžadujú starostlivé zaobchádzanie, čo znamená, že vojak musí byť veľmi opatrný, inak sa zariadenie rozbije a všetka jeho neviditeľnosť zmizne. Japonská armáda sa preto neponáhľa s prezliekaním svojich vojakov do neviditeľných plášťov.Na vytvorení neviditeľných plášťov pracujú aj ruskí vedci. Vyvinuli úplne umelý materiál, ktorý má trojrozmernú štruktúru a akoby láme svetelné lúče. Výsledkom je látka, ktorá dokáže človeka zneviditeľniť. Princíp fungovania takéhoto materiálu je jednoduchý: svetlo dopadajúce na plášť sa nezobrazuje, ale akoby ho obchádzalo, to znamená, že sa vytvára ilúzia, optická ilúzia. Preto je nemožné si všimnúť osobu oblečenú v plášti vyrobenom z takejto látky. Všetky neviditeľné plášte majú jednu slabú stránku – sú schopné oklamať ľudský zrak, no prístroj na nočné videnie nie. Ruskí vedci preto pracujú týmto smerom a čoskoro sa objavia nové plášte - neviditeľnosť, ktorá bude skrývať nielen ľudí, ale aj vybavenie. Armáda, ktorá bude využívať moderné vynálezy, bude mať vo vojenských operáciách výhody. Práve na tieto účely je vytvorená neviditeľná látka.

Myslím si, že vedci v budúcnosti vymyslia aj zvukotesné a pachové pršiplášte. Takéto pláštenky môžu byť použité na mierové účely. Môžete v nich napríklad sledovať divú zver, aby ste nenarušili ich pokoj.

Zneviditeľniť sa dajú nielen predmety, ale aj text. Dá sa to urobiť neviditeľným atramentom. Hovorí sa im aj roztomilé.

Záznamy s takýmto atramentom sú spočiatku neviditeľné a stanú sa viditeľnými len za určitých podmienok (zahriatie, osvetlenie, chemická vývojka). Od staroveku ľudia poznali recepty na takýto atrament. Ako atrament možno použiť: mlieko, kyselinu citrónovú, cibuľovú šťavu, jablkovú šťavu, vosk, prací prášok, škrob. Používal ich v tajnej korešpondencii.Zvyčajne sa vykonáva proces nahrávania nasledujúcim spôsobom: prvá vrstva - dôležitý záznam je nanesený neviditeľným atramentom, druhá vrstva - nezmyselný záznam je viditeľnýatrament . Účinok takéhoto atramentu skontrolujem počas pokusov.

Experiment č. 1

hypotéza: Odhadujem, že poznámky, ktoré mlieko urobí pri zahriatí, budú viditeľné.

Nalial trochu mlieka do pohára. Zobral štetec a urobil nápis na papier. Potom nechajte papier dôkladne vyschnúť. Nápis zmizol a stal sa neviditeľným. Potom položil sviečku do stredu taniera a zapálil ju. Vzal suchý hárok papiera a držal ho nad plameňom sviečky vo vzdialenosti najmenej 10 cm a neustále ním posúval dopredu a dozadu, aby sa nestihol vznietiť.Po niekoľkých sekundách som videl, ako sa na bielom papieri objavili hnedé písmená a kresby, ktoré som urobil.

záver: záznamy urobené mliekom pri zahriatí sú viditeľné. Pri zahriatí sa mlieko „spálilo“ a záznamy sa stali viditeľnými. Pomocou takéhoto atramentu sa môžete hrať na špiónov.

Experiment č. 2

Hypotéza: I hádajte, či záznamy urobilivosk, zakryte akvarelom, potom sa stanú viditeľnými.

Vzal som si papier a so sviečkou som si robil poznámky. Poznámky boli neviditeľné na bielom hárku papiera. Potom list pokryl akvarelom a poznámka sa dala prečítať.

Moja hypotéza sa teda potvrdila.
Záver : urobené nahrávkyvoskované, pokryté vodovými farbami sú viditeľné.

To je možné, pretože vosk sa nerozpúšťa vo vode. A vodové farby na vodnej báze. Takáto technika s voskom môže byť použitá nielen v tajnej korešpondencii s priateľmi, ale aj ako ohnisko a in výtvarného umenia pri kreslení.

Rozhodol som sa urobiť sériu kresieb touto technikou.

Záver

V priebehu štúdie bol dosiahnutý cieľ, vyriešené stanovené úlohy. Hypotéza sa potvrdila: štúdium témy "Invisibles" mi pomohlo odpovedať na otázku: "Invisibles - je to realita alebo rozprávková fikcia?"

Počas môjho výskumu som urobil nasledovné závery:

1. Slovo „neviditeľný“ má niekoľko významov:

Tenká, nenápadná vlásenka alebo barrettepre dámske účesy;

- neviditeľný predmet - v rozprávkach: klobúk, ktorý robí neviditeľným toho, kto si ho nasadí;

Neviditeľná bytosť, teda zraku neprístupná, nepostrehnuteľná;

2. Ľudia už dlho snívali o neviditeľných predmetoch. Sny sa realizovali v rozprávkach, mýtoch, legendách, umeleckých dielach.

3. Podmienky, za ktorých sa objekt stáva neviditeľným: priehľadnosť, bezfarebnosť, splynutie s prostredím.

4. Používa sa prostredie kamufláž -

Aby ste pochopili, čo je „neviditeľnosť“, musíte najprv pochopiť, čo je „viditeľnosť“. Vo vákuu alebo v priehľadnom prostredí sa svetelné lúče šíria priamočiaro. Ak však lúč narazí na prekážku, premení sa – odrazí sa, láme, pohltí. Akonáhle sa dostaneme do ľudského oka, takto upravený lúč nám umožňuje „vidieť“. Vyššie uvedené platí pre nepriehľadné predmety, ale pri prechode tenkým sklom neprechádza svetelný lúč takmer žiadnymi zmenami, a preto je bariéra prakticky neviditeľná.

Predstavte si tenký prúd vody, ktorý padá kolmo nadol. Vymeňte stolnotenisovú loptičku pod tryskou. Voda, ktorá naráža na loptičku, potečie na jej povrch a zospodu sa opäť zmení na ten istý tenký prúd. A pri pohľade na to by ste si mohli myslieť, že tryskáč nenarazila na žiadnu prekážku. Na vytvorenie neviditeľného plášťa je teda potrebné zabezpečiť, aby sa lúč, ktorý dopadá na ľudské telo, netransformoval, ale pokračoval vo svojej dráhe rovnakým smerom, s rovnakou jasnosťou a spektrálnou frekvenciou, ako keby cez ňu prešiel. tenké sklo. Aké technológie umožňujú pretaviť teóriu do praxe?

Metamateriál Quantum Stealth

Neviditeľný plášť by nemal meniť vlastnosti predmetu - jednoducho nasmeruje svetelné lúče okolo a umožní vonkajšiemu pozorovateľovi vidieť len to, čo je za ním. Dnes už látky s takýmito vlastnosťami existujú: ide o metamateriály s negatívnym uhlom lomu, vďaka ktorému sa svetelné lúče ohýbajú okolo predmetu a sú neviditeľné pre oči, prístroje nočného videnia a termokamery a tiež skrývajú tieň.

Priekopníkom v oblasti vytvárania takýchto metamateriálov bol fyzik na Imperial College London Sir John Pendry. V polovici 90. rokov minulého storočia navrhol, že dosiahnutie požadovaného uhla lomu je možné ani nie tak kvôli chemickému zloženiu molekúl, ale vďaka ich usporiadaniu. Vedec vychádzal zo známeho faktu: vlny sa môžu odrážať alebo lámať na hranici média a vo vnútri média môžu byť absorbované alebo ním prechádzať.

V roku 2006 profesori na Michiganskej univerzite Elena Semushkina a Xiang Zhang navrhli použitie dielektrika: napríklad jednoosové kryštály, ktoré sa vyznačujú dvojlomom vo všetkých smeroch dopadajúceho svetla, okrem jedného. Do výskumu sa zapojili aj fyzici z Birminghamu, ktorým sa čoskoro podarilo vytvoriť materiál s kryštálmi nitridu kremíka na priehľadnom nanoporéznom substráte oxidu kremičitého. Po vytvorení nanometrových otvorov v kryštáloch vedci získali hladké optické zrkadlo, ktoré dokáže skryť objekty vo viditeľnom rozsahu.

Unikátny materiál s názvom Quantum Stealth funguje bez kamier, batérií, lámp a zrkadiel, váži málo a podľa vývojárov z Hyperstealth je lacný. Unikátnu látku však zatiaľ nie je možné kúpiť, pretože bola pôvodne určená pre kanadskú, americkú a britskú armádu. Armáda a záchranári začali testovať Quantum Stealth v roku 2012. V apríli 2014 Hyperstealth oznámil spustenie komerčnej verzie svojho neviditeľného plášťa, Hyperstealth INVISIB, ktorý by mal byť dostupný koncom tohto roka.

Squid šatník

Schopnosť sépií, chobotníc a chobotníc stať sa neviditeľnými vo vode umožnila vedcom z Kalifornskej univerzity a Dukeovej univerzity vytvoriť pre námornú pechotu „plášť neviditeľnosti“. Neurobí ich však doslova neviditeľnými, ale umožní mu dômyselne sa zamaskovať na pozadí okolia, doslova sa rozplynúť v krajine.

Vedci použili proteín z kože chobotnice dlhoplutvej (Loligo pealeii) nazývaný reflektín, ktorý sa dokáže prispôsobiť rôznym vlnovým dĺžkam svetla. Zistili, že tkanivá mali striedajúce sa vrstvy buniek s vysokým a nízkym indexom lomu. Zmenšením a zväčšením vzdialenosti medzi vrstvami chobotnica „odráža“ svetlo rôznych rozsahov a mení farbu.

Na reprodukciu tejto schopnosti vedci umiestnili vrstvu tohto proteínu na film oxidu grafénu a oxidu kremičitého. Striedavým spracovaním materiálu vodnou parou a roztokom kyseliny dokázali spôsobiť, že sa proteínová vrstva roztiahne a odpadne, čím sa zmení farba. Ide len o prvú etapu prác, no niet pochýb, že objavenie sa unikátnej novinky je len otázkou času.

Štít rádiových vĺn

Svetelné lúče a rádiové vlny sú rovnakej povahy – sú elektromagnetické oscilácie. Rozdiel je len vo vlnovej dĺžke. Vo viditeľnom svetle sa meria v zlomkoch milimetra, pričom rádiové vlny môžu byť dlhé niekoľko kilometrov. Niektoré fyzikálne vlastnosti závisia aj od vlnovej dĺžky. Napríklad svetlo môže za normálnych podmienok obchádzať len prekážky porovnateľné s vlnovou dĺžkou. Stredné vlny sa môžu ohýbať okolo ľudského tela, budov a iných predmetov. A dlhé vlny môžu dokonca obehnúť zemeguľu.

Lúč svetla v kombinácii s rádiovou vlnou však nadobudne niektoré z jeho vlastností a tiež začne obchádzať prekážky. V histórii je veľa prípadov zrážky lietadiel s rádiovými vežami. Dôvod spočíva spravidla práve v tomto efekte: pri určitej vlnovej dĺžke strácajú detaily veže svoju vizuálnu jasnosť. Piloti sa sťažovali, že antény nie sú viditeľné alebo majú rozmazané obrysy.

Aby ste dosiahli podobný efekt pre osobu, musíte presne vypočítať dĺžku rádiovej vlny v závislosti od veľkosti objektu. Empiricky bola odvodená zákonitosť, podľa ktorej sa svetelné lúče voľne ohýbajú okolo ľudského tela, ak samo vyžaruje prúd rádiových vĺn s frekvenciou 1456 kilohertzov (+ - 5 %). Každý kompetentný rádioamatér sa môže stať neviditeľným pomocou 1,5 V napájacieho zdroja, tlmivky, kondenzátora a vývodov pripojených k telu.

Zariadenie bolo testované na mnohých ľuďoch s neustálym úspechom, ale čoskoro sa ukázalo, že neviditeľnosť sa v ľuďoch neprebúdza najviac najlepšie vlastnosti. Napríklad Steve R. z Bostonu priletel do Európy zadarmo tak, že sa neviditeľne vkradol do lietadla British Airways. Jedného Marka A. nenapadlo nič lepšie ako krádež prenosného DVD prehrávača z obchodu a o týždeň ho zatkli, keď sa ho pokúšal predať. Múdrosť superhrdinov mi nedobrovoľne prichádza na myseľ: „Veľká sila - veľká zodpovednosť“ ...