Немецкие исследователи из Технологического института Карлсруэ работают над тем, чтобы сделать реальностью один из самых загадочных атрибутов волшебников. Благодаря инновационным технологиям и знанию законов оптики ученые смогли создать прообраз 3D-«плаща-невидимки», в аналогах которого щеголяло не одно поколение чародеев — от героев сказок братьев Гримм до Гарри Поттера.
Магическое покрытие, под которым может «исчезнуть» тот или иной предмет, состоит из тончайшего слоя золотых частиц. И делает его практически незаметным, в частности, в инфракрасном излучении, близком к спектру видимого света.
При этом, как отмечает ведущий исследователь проекта Толга Эргин, своеобразный «плащ-невидимка» эффективен сразу в трех измерениях, а не в двух, как это было с предыдущими подобными разработками. Скажем, ранее научная группа из Университета Дьюка под руководством Дэвида Шерига разработала способ сокрытия объектов от микроволнового излучения. Однако тогда речь шла только о двухмерной конфигурации «плаща-невидимки».
Новое покрытие представляет собой микрокристаллическую структуру с воздушным пространством между кристаллами, то есть внешне напоминает поленницу. По сути, оно «сгибает» падающий свет, препятствуя его попаданию на сокрытый объект.
Под первым прототипом трехмерного «плаща-невидимки» исследователи спрятали колпачок высотой 100 микрометров и диаметром 30 микрометров (для сравнения, средняя толщина человеческого волоса — 80 микрометров), поэтому рассмотреть сам объект можно только с помощью микроскопа.
Ученые говорят, что столь малые размеры более удобны для исследования взаимодействия различных излучений с объектом. Результатом стало то, что они сумели «защитить» колпачок не только от инфракрасных волн, но даже от радаров: благодаря инновационной структуре защитного «плаща» радиоволны его огибают.
Ценность разработки в том, что ученым удалось понять новые закономерности оптической трансформации. А сами немцы скромно называют свое достижение первым шагом к созданию 3D-структур, обеспечивающих невидимость.
«В принципе предела масштабированию покрытия нет, — рассказывает Толга Эргин. — Однако конструирование покрытия для крупного объекта займет очень много времени, поэтому его создание с использованием имеющейся технологии не представляется возможным». Тем не менее альтернативные методы изготовления покрытия, по его словам, позволили бы это сделать.
«Плащи-невидимки» — красивый и захватывающий ориентир, указывающий пути для оптической трансформации. Ну а у нас тот редкий случай, когда на основании фундаментального исследования можно предсказать, как его результат можно использовать на практике», — отмечает г-н Эргин.
Разработчики новой методики настаивают на том, что она отличается от технологии Стелс, основанной на радиопоглощающих материалах и специальной конструкции корпуса, — все это позволяет военному самолету уменьшить отражение электромагнитных волн и затрудняет его обнаружение радаром.
И если когда-нибудь дело дойдет до использования «плаща-невидимки» в оборонном комплексе, он откроет совершенно иные возможности.
