Επιστήμονες δημιουργούν μια συσκευή που κάνει αόρατα τα αντικείμενα από τα μικροκύματα

Πηγή: BBC, 18 Οκτωβρίου 2006

Μια ομάδα αμερικανών και βρετανών ερευνητών ανήγγειλε ότι ανέπτυξε την πρώτη λειτουργική συσκευή, που κάνει αόρατα τα αντικείμενα γιατί τους επιτρέπει να εκτρέψουν τα μικροκύματα των ραντάρ προς το πίσω μέρος των αντικειμένων.

Οι ερευνητές ήταν σε θέση "να κρύψουν" έναν μικρό χάλκινο κύλινδρο 15 εκατοστών από μια ακτίνα μικροκυμάτων, εκτρέποντας βασικά τις ακτίνες - οπότε καταργεί την ανάκλαση τους - ενώ συναντιούνται στην άλλη πλευρά του αντικειμένου. Όμως η συσκευή δεν μπορεί να κρύψει τα αντικείμενα από το ανθρώπινο μάτι, καθώς λειτουργεί προς το παρόν στην περιοχή των μικροκυμάτων. Στο μέλλον, όμως, τα νέα υλικά που κατασκευάζονται με μεθόδους της νανοτεχνολογίας θα κάνουν τα αντικείμενα εντελώς αόρατα.

Όπως τα φωτεινά κύματα και τα κύματα από ραντάρ, έτσι και τα μικροκύματα ανακλώνται μακριά από τα αντικείμενα κάνοντας τα ορατά -- στην περίπτωση των φωτεινών κυμάτων με το γυμνό μάτι, και στην περίπτωση των μικροκυμάτων ή των κυμάτων ραντάρ με άλλους ανιχνευτές.

Οι ερευνητές David Schurig και David Smith του Πανεπιστημίου του Ντιούκ χρησιμοποίησαν έναν τύπο υλικού κατασκευασμένου στο εργαστήριο, που ονομάζεται μεταϋλικό  -- σε αυτήν την περίπτωση φτιάχτηκε από ένα χάλκινο σύρμα το οποίο διαμορφώθηκε πάνω σε φύλλα φάιμπεργκλας -- για να κατασκευάσουν τον επενδύτη.

Η συσκευή, που αποτελείται από 10 ομόκεντρους δακτυλίους από fibreglass καλυμμένους από χάλκινα μεταϋλικά (σύνθετα υλικά που μπορούν να αλλάζουν την κανονική πορεία του φωτός), διοχετεύει τα μικροκύματα γύρω από τον κύλινδρο αντί να ανακλώνται πάνω του.

Δεξιά: Τα μικροκύματα λυγίζουν μπροστά στο αντικείμενο

"Η κίνηση των κυμάτων είναι παρόμοια με τη ροή του νερού στα ποτάμια, όταν συναντούν έναν ομαλό βράχο",  λέει ο Schurig.

Η εργασία, που εμφανίστηκε στο περιοδικό Science, χρηματοδοτήθηκε από τα Defense Advanced Research Projects Agency.

Οι στρατιωτικοί ενδιαφέρονται έντονα για τούτη την εργασία λόγω της δυνατότητας να κρυφτούν τα αεροπλάνα από το ραντάρ. Η διαθέσιμη σήμερα τεχνολογία - η τεχνολογία stealth - μειώνει απλώς το μέγεθος του αεροπλάνου, που είναι ορατό στο ραντάρ, κάνοντας τα έτσι δύσκολο να ανιχνευτούν -- αλλά δεν τα κάνει εξ ολοκλήρου αόρατα.

Η νέα έρευνα μπορεί επίσης να είναι ένα πρώτο βήμα προς μια συσκευή που θα μπορούσε πραγματικά να κρύψει τα αντικείμενα από το ορατό φως, αλλά οι ερευνητές λένε ότι δεν είναι ακόμα βέβαιοι πότε ή εάν αυτό θα είναι δυνατό.

Βασικά, θα ήταν πολύ πιθανό να προσαρμοστεί η τεχνολογία στο ορατό φως, ανέφερε ο Schurig. Αλλά, πρόσθεσε, από τη σκοπιά της εφαρμοσμένης μηχανικής θα ήταν δύσκολο.

Ο επενδύτης πρέπει να διαμορφωθεί συγκεκριμένα για ένα ιδιαίτερο εύρος της ζώνης της ακτινοβολίας. Το ορατό φως αποτελείται από πολλά διαφορετικά μήκη κύματος, τα οποία είναι πολύ μικρότερα από το μήκος κύματος των μικροκυμάτων.

Έτσι για να εξαφανίσει ένα αντικείμενο, ένας επενδύτης θα έπρεπε να αλληλεπιδράσει με όλα τα μήκη κύματος, ή τα χρώματα, αμέσως, είπε ο Smith. Αυτή όμως η τεχνολογία θα απαιτούσε πιο περίπλοκα και μικροσκοπικά μεταϋλικά από αυτά που υπάρχουν τώρα, συμπλήρωσε.

Στην πιο πάνω συσκευή, για να είναι αποτελεσματικά τα μεταϋλικά θα πρέπει να είναι μικρότερα από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας στην οποία λειτουργούν. Ως γνωστόν τα μικροκύματα έχουν ένα αρκετά μεγάλο μήκος κύματος, γύρω στα 30 εκατοστά. Όμως στην περίπτωση του ορατού φωτός το μήκος κύματος είναι πολύ μικρότερο, λιγότερο από ένα μικρόμετρο, και η σημερινή τεχνολογία δεν επιτρέπει την κατασκευή τόσο μικρών στοιχείων από μεταϋλικά. Η εκτίμηση των ειδικών είναι ότι η νέα τεχνολογία της απόκρυψης θα μπορεί να κρύβει αντικείμενα από το ανθρώπινο μάτι το νωρίτερο σε πέντε με δέκα χρόνια.

Η ερευνήτρια Natalia Litchinitser του τμήματος εφαρμοσμένης μηχανικής του πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν τόνισε ότι η εργασία έδειξε να είναι η πρώτη πειραματική επίδειξη, βασισμένη στα μεταϋλικά.

"Αν και η αορατότητα που αναφέρεται σε αυτή την ανακοίνωση δεν είναι τέλεια, όμως η εργασία αυτή κάνει μια επίδειξη της δυνατότητας που έχει το υλικό", τόνισε.