Ny usynlighedskappe til at skjule genstande i diffus atmosfære

Forskere ved det offentlige universitet i Navarra (NUP/UPNA) og Universitat Politècnica de València (UPV) er kommet med en ny usynlighedskappe, der er i stand til at skjule objekter i diffus atmosfærer, ikke kun i direkte lys.

Som Carlos García-Meca fra UPV's Center for Nanophotonic Technology forklarede, diffusive miljøer er dem, hvor lyset ikke formeres i en lige linje, men hopper rundt. "For at give nogle sager tættere på os, et diffust miljø ville være det, vi finder på en tåget dag, i grumset vand eller et sted med røg, men også i vores organiske væv. Vores forslag danner grundlag for at gøre et fly i tågen eller en ubåd i havet uopdageligt, "sagde García-Meca.

NUP-UPNA- og UPV-forskerne har gennemført en simulering af denne nye usynlighedskappe og vil snart arbejde på at bygge den i laboratoriet. "Det ville være ret ligetil, fordi vi kun har brug for to forskellige materialer med en specifik diffusivitet; ved at lege med dem, vi ville være i stand til at producere den kappe, der ville få lyset til at cirkulere rundt om objektet på en sådan måde, at objektet ville blive skjult. Vi kunne opnå perfekt usynlighed; men kun for diffus atmosfærer, selvfølgelig, "sagde hovedforsker Bakhtiyar Orazbayev, der udfører sit arbejde på det offentlige universitet i Navarra.

Baggrund

Ideen om at gøre et objekt usynligt ved at omgive det i et specielt materiale, der er i stand til at bøje lyset omkring det, blev foreslået for omkring et årti siden. Siden da, forskere har opdaget, at fremstilling af en enhed af denne type er behæftet med vanskeligheder ud fra et grundlæggende såvel som et teknologisk synspunkt.

"Det er for nylig blevet vist, at denne vanskelighed forsvinder, hvis det objekt, man vil skjule, er i et diffust miljø. I dette tilfælde, og i modsætning til i ikke-diffusive atmosfærer, det er muligt at bygge, på en ganske ligetil måde, usynlighedskappe af en makroskopisk størrelse, der fungerer i enhver lysretning og på en høj båndbredde. Imidlertid, de foreslåede kapper fungerer ikke korrekt, når objektet belyses af korte lyspulser, afgørende i et stort antal applikationer, "påpegede Alejandro Martínez-Abiétar, forsker ved Center for Nanofotonisk teknologi.

Løsning

Forslaget udarbejdet af UPV- og NUP-UPNA-forskerne løser dette problem ved at tage en anden tilgang baseret på en teknik kendt som transformationsoptik, som bestemmer hvilket materiale der er bedst egnet til at skabe kappen og skjule objektet.

Enhederne har flere applikationer, der ikke kan håndteres ved hjælp af et tidligere design. "Bortset fra dem, der allerede er nævnt, de ville gøre usynlige objekter modtagelige for at forårsage interferens i kommunikationssystemer og i billedtomografisystemer, hvor der ofte arbejdes med diffusive medier såsom organisk væv, "sluttede Miguel Beruete, en forsker ved det offentlige universitet i Navarra.