Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Двое ученых из университета Рочестера (University of Rochester) разработали новую технологию оптического сокрытия, которая достаточно эффективно работает в диапазоне видимого света и обеспечивает сокрытие объектов при достаточно широком угле обзора. При этом, реализация этой технологии весьма проста, опытная установка состоит из четырех линз, расположенных особым образом.
Следует заметить, что тема создания устройств сокрытия, своего рода "плащей-невидимок" будоражит научный мир уже достаточно долгое время. Ученым уже удавалось создавать плащи-невидимки, работающие в акустическом диапазоне, в микроволновом диапазоне и в отдельных частях спектра видимого света. Всего этого им удавалось добиться за счет использования метаматериалов, искусственных дорогих материалов, имеющих сложную структуру и сложную структуру поверхности. Но, такой подход позволяет устройствам сокрытия работать лишь в определенном узком диапазоне спектра, а эффективность их работы сильно зависит от угла падения лучей или точки положения наблюдателя.
"Наше устройство является первым устройством, которое может эффективно скрыть трехмерный объект во всем диапазоне видимого света" - рассказывает студент-выпускник Джозеф Чой (Joseph Choi), работавший над данным открытием под руководством профессора Джона Хауэлла (John Howell), - "При этом, наше устройство замечательно работает при отклонение точки зрения от его оси на достаточно большой угол, до 15 градусов в нашем случае".
Созданное учеными устройство работает за счет последовательности фокусировки и преломления лучей света линзами, что заставляет лучи света следовать по определенному пути, не касаясь скрываемых объектов. Этим путем является оптическая ось, соединяющая центры двух внутренних линз, а объем, в котором происходит сокрытие объектов, представляет собой цилиндрическую область между вышеупомянутыми линзами. В теории, такая технология, которая более походит на банальный фокус, может обеспечить эффективную работу при смещении точки зрения на 30 градусов от оси устройства, только для этого потребуются специальные линзы с большой кривизной. Ученые же использовали обычные линзы, которые можно найти в любой оптической лаборатории, кривизна которых была искусственно увеличена путем объединения двух линз в одну и заполнении промежутка между ними прозрачным материалом.
Естественно, разработанная технология не лишена своих недостатков. При пересечении любым предметом оптической оси в области сокрытия приводит к прерыванию луча фокусированного света и прекращению работы устройства. Но зная эту особенность можно придумать такие виды применений, в которых эта особенность не будет играть ни малейшей роли.
Конечно, при помощи такой системы линз нельзя будет сделать плащ-невидимку в стиле Гарри Поттера. Устройство Чоя и Хауэлла является, по сути, более совершенным с точки зрения оптики вариантом классического фокуса-иллюзии, в котором используются зеркала, установленные в соответствующих местах сцены и повернутые на определенные углы. Тем не менее, устройство Чоя и Хауэлла позволит скрыть объекты любой формы и любых размеров для чего потребуется лишь использовать линзы соответствующих размеров и кривизны.
А в качестве примеров возможного применения разработанной ими технологии Чой и Хауэлл указывают устройства, позволяющие водителю заглянуть в мертвые зоны обзора из его транспортного средства, устройства, позволяющие хирургу смотреть сквозь свои пальцы, видя то, что делается под ними и множество других подобных вещей.