Usynlighedskappe til virkelighed denne gang?

Billede høflighed © NewsCom
Hvis Clay havde en usynlighedskappe, han behøvede ikke at være en flue på din væg - vent, det er han allerede.

Her er det, folk - endnu en plan om at gøre drømmene til Trekkies, Harry Potter -fans og Clay Aiken går i opfyldelse. Og nej, det har ikke noget at gøre med hemmelige mentale teknikker for at forsvinde fra et personalemøde.

Sir John Pendry fra Londons Imperial College og et transatlantisk team af forskere arbejder sammen om at udvikle en sand usynlighedskappe. Når den er færdig (forventes at ske omkring 2011), kappen vil fungere som den gør i filmene:når den er dækket, ethvert objekt eller enhver person ser ud til at forsvinde fuldstændigt.

Vi rapporterede om en anden usynlighedskappe i 2005, der bruger specielt retroreflekterende stof, et videokamera, en computer og en projektor for at gøre brugeren (næsten) usynlig. Det retroreflekterende stof er faktisk uigennemsigtigt og indeholder mange små perler. Mens andre materialer reflekterer eller diffunderer lys, denne kappe sender den lige tilbage til kilden. Men alt, hvad der gør, er at skabe en lysere refleksion. Det er her computeren, videokamera og projektor kommer ind. Usynlighedskappen bliver projektorens skærm og viser blot, hvad kameraet, placeret bag brugeren, fanger.

Billede høflighed © Tachi Laboratory, universitetet i Tokyo

For bedre at forstå, hvad der sker, her er et resumé af overfladereflektivitet fra How Light Works:

Når en lysbølge rammer et objekt, dens resultat afhænger af lysbølgeens energi, den naturlige frekvens, hvor elektroner vibrerer i materialet, og den styrke, hvormed atomerne i materialet holder fast i deres elektroner. Baseret på disse tre faktorer, fire forskellige ting kan ske, når lys rammer et objekt:

• Bølgerne kan være afspejles eller spredt væk fra objektet.
• Bølgerne kan være absorberes af objektet.
• Bølgerne kan være brydes gennem objektet.
• Bølgerne kan gå igennem objektet uden effekt.

Mere end en af ​​ovenstående muligheder kan ske på én gang.

Ved absorption, frekvensen af ​​den indkommende lysbølge er ved eller nær vibrationsfrekvensen for elektronerne i materialet. Elektronerne optager lysbølgens energi og begynder at vibrere. Hvad der derefter sker, afhænger af, hvor tæt atomerne holder på deres elektroner. Absorption sker, når elektronerne holdes tæt, og de sender vibrationerne videre til atomernes kerner. Dette får atomerne til at fremskynde, kolliderer med andre atomer i materialet, og derefter opgive som varme den energi, de fik fra vibrationerne.

Lysabsorptionen gør et objekt mørkt eller uigennemsigtigt for frekvensen af ​​den indkommende bølge. Træ er uigennemsigtigt for synligt lys. Nogle materialer er uigennemsigtige for visse lysfrekvenser og gennemsigtige for andre. Glas er uigennemsigtigt over for ultraviolet lys, men gennemsigtig for synligt lys.

Pendry og hans teams kappe behøver ikke forgængerens videoudstyr. Deres kappe, virkelig et usynligt skjold på grund af vægt og tykkelse, vil være lavet af metamaterialer, der ikke absorberer eller bryder lys, men omdiriger det. I øjeblikket, teamet er kun i stand til at arbejde med bølgelængder større end lys. De har statistikken til at bevise, at usynlighed er mulig, men i øjeblikket, det er stadig teoretisk. I mellemtiden, der er altid usynligt blæk - åh, og denne fyr.