Djūka universitātes zinātnieki, kuri pirms diviem gadiem kā
milzīgu sensāciju pasniedza burvju apmetni, populārzinātniskajā
žurnālā Science raksta par būtisku progresu pētījumos. Tagad
objektus apslēpt spējīgais materiāls darbojas ne tikai mikroviļņu
spektrā, bet spēj apstrādāt arī daudz garākus gaismas viļņus.
Pareizie algoritmi
Uzlabojumi bija iespējami, pateicoties jaunu matemātisko algoritmu sērijai. Paslēpjošais materiāls ir izgatavots no vairāk nekā 10 tūkstošiem atsevišķu stiklplasta gabaliņu, kas piestiprināti pie visdažādāko formu plāksnēm. Matemātiskās formulas tiek izmantotas, lai izrēķinātu katra gabaliņa izskatu un novietojumu, lai tās kopā spētu atvairīt elektromagnētiskos viļņus.
"Oriģinālā ierīce no jaunākā modeļa atšķiras kā diena no nakts. Jaunā ierīce spēj paslēpt daudz plašāka spektra viļņus, gandrīz bez ierobežojumiem, un būs daudz vieglāk piemērojama infrasarkanās un redzamās gaismas apstākļos," žurnālā Science ieguvumus uzskaitīja viens no pētījuma grupas dalībniekiem Deivids Smits.
Atšķirībā no citiem fantastiskiem atklājumiem līdz šī ienākšanai
ikdienas dzīvē nebūs ilgi jāgaida. "Es domāju, ka sešu mēnešu laikā
mēs pavisam noteikti iegūsim darboties spējīgu apmetni redzamās
gaismas apslēpšanai," D.Smita prognozes ir pārsteidzoši
optimistiskas, "pie tā strādā daudz cilvēku, un, manuprāt, panākumi
atkarīgi no tā, vai izdosies savienot pareizo materiālu ar pareizo
ierīci." Amerikāņu zinātnieku veidotajam apmetnim tomēr ir kāds
būtisks trūkums - tas darbojas tikai divās dimensijās. Turklāt gan
apslēptajam priekšmetam, gan fonam jābūt apklātiem ar
metamateriālu.
Smalkāks par gaismu
Tā dēvētais metamateriāls ir ar ļoti neparastām īpašībām, kuru pamatā ir materiāla fiziskā struktūra. Lai materiāls varētu manipulēt ar gaismu, tā mikroskopiskajai virsmas struktūrai jābūt daudz smalkākai par izmantotās gaismas vilni.
D.Smita komandas 2006. gadā izgatavotais apmetnis spēja noslēpt priekšmetus no mikroviļņiem. Tie gluži kā ūdens plūda apkārt apmetnim un savienojās tā otrajā pusē. Rezultātā materiāla apklātais priekšmets skatienam nebija redzams. Sasniegums neapšaubāmi bija satriecošs, taču cilvēkiem no tā lielas jēgas nebija, jo mikroviļņi nav mūsu acīm saskatāmi. Cilvēks pamana vien viļņus ar garumu diapazonā no 400 līdz 700 Nm.
Pie šī trūkuma novēršanas strādā Djūka universitātes zinātnieki. Lai materiāls atspiestu redzamo gaismu, tā virsmas mikroskopiskajai struktūrai jābūt vēl smalkākai. Sasniegumi nanotehnoloģiju lauciņā ļauj tikt galā ar šo izaicinājumu, tādēļ D.Smits tik droši sola izrādīt neticamo apmetni.
Eksperimentam zinātnieki saskrūvēja aptuveni pusmetru garu un desmit centimetru platu platformu un noklāja to ar spogulim līdzīgu metamateriālu. To pašu materiālu viņi uzklāja uz neliela izcēluma citā materiālā un abus apspīdināja ar infrasarkano gaismu.
Jebkurš ieliekts materiāls izkaisītu gaismu un tādējādi ļautu
ieraudzīt nelīdzeno formu. Savukārt metamateriāla klātais izcēlums,
gluži kā spogulis, atstaroja gaismu tieši atpakaļ uz avotu. Tā
rezultātā nelīdzenums palika nepamanīts un radās iespaids, ka
plāksne ir līdzena.
Gandrīz par velti
Atšķirībā no pasaku apmetņiem, kas pieejami tikai galvenajam varonim, reālais priekšmetu apslēpējs būs pieejams visiem, turklāt lēti. D.Smita komandai pietika ar trīs dienām, lai uzprojektētu un uzkonstruētu sastāvdaļas un veiktu eksperimentu.
"Ja mēs komercializētu šo tehnoloģiju, tā tikpat kā neko nemaksātu," stāstīja D.Smits, kurš apklāšanai ar metamateriālu izmantojis standarta mikroshēmu plates par vienu ASV dolāru gabalā. Jāpiebilst, ka šī tehnoloģija ļaus ne tikai noslēpt atsevišķus fragmentus, piemēram, novērošanas kameras pie ēku sienas, bet arī būs pielietojama sakaru uzlabošanā, jo ļaus noslēpt traucēkļus.
"Pagaidām mēs grābstāmies pa virsu. Ir simtiem iespējamo pielietojumu, mums tikai radoši jādomā, kā tos var izmantot," televīzijas kanālam Discovery stāstīja Bostonas koledžas pētnieks Viljams Padila, kurš izstrādā metamateriālu, lai apslēptu objektus teraherca diapazonā.
***
Apmetņa pielietojums
- Var padarīt caurspīdīgu automašīnas jumtu un durvju rāmjus, lai nekas neaizsegtu skatienu
- Pagalmu varēs redzēt pat no mājas bez logiem
- Ķirurgi operācijas laikā varēs skatīties cauri savām rokām, tās neaizsegs audus un iekšējos orgānus.
- Prombūtnes laikā varēs savā mājā noslēpt no svešām acīm vērtīgākos priekšmetus.