Quindi abbiamo vissuto fino a un'epoca in cui il cappello invisibile, un attributo familiare dei racconti popolari, non sembra fantastico. Le attuali tecnologie consentono di nascondere oggetti senza alcuna magia, basandosi solo sulla conoscenza delle leggi della fisica.
La storia dei materiali invisibili risale al periodo della formazione dello stato sovietico, quando furono lanciati molti progetti scientifici, a volte i più fantastici. Nel 1936 la stampa scrisse di un aeroplano di plexiglass trasparente ricoperto di amalgama. È stato presumibilmente progettato da Robert Bartini, un ingegnere italiano fuggito in URSS. Tuttavia, né fotografie né disegni di quel meraviglioso aereo sono sopravvissuti, quindi il segreto della sua invisibilità può essere considerato perduto. I materiali che erano inaccessibili alla vista dovevano essere reinventati.
Vediamo quegli oggetti che riflettono la luce. Lo disperdono ad angoli diversi a seconda del colore, del materiale, della posizione rispetto alla sorgente luminosa. Il riflesso viene catturato dalla retina e trasmesso al cervello, dove si forma un'immagine. Di conseguenza, se la luce riflessa dall'oggetto non raggiunge la retina, non la vedremo. Ma come mettere in pratica una tale tecnologia?
Ad oggi, gli scienziati hanno escogitato tre metodi. Ad esempio, suggeriscono di piegare la luce attorno a un oggetto senza scontrarsi con esso. Per questo, la cosa deve essere coperta con un materiale con una struttura speciale sotto forma di un reticolo di mattoni inclusivi, la cui dimensione è inferiore a una certa lunghezza d'onda della luce.
È così che l'artista ha immaginato l'invisibilità nanocap / gruppo Xiang Zhang, Berkeley Lab / UC Berkeley.
Supponiamo che lo spettro visibile all'occhio umano copra lunghezze d'onda da 400 a 700 nanometri, quindi le inclusioni del reticolo dovrebbero essere dell'ordine di 100-200 nanometri. Non è un caso che si chiamino meta-atomi. La luce si piegherà attorno all'oggetto ricoperto di meta-atomi, come una fossa pedonale sulla strada. Un'idea simile è stata implementata dai fisici degli Stati Uniti nel 2015, creando un materiale di silicio con uno spessore di soli 80 nanometri. Con il suo aiuto, è stato possibile nascondere una minuscola particella di cellule viventi al ricercatore osservandola al microscopio.
“Puoi anche far passare la luce attraverso il materiale senza essere distorta. In fisica, viene utilizzata una quantità chiamata trasmittanza: mostra il rapporto tra il flusso di radiazioni che è passato attraverso una sostanza e il flusso che è caduto sulla sua superficie. Ad esempio, la luce passa attraverso un vuoto senza ostacoli, quindi la sua trasmissione è unità. Ma il metallo riflette tutte le onde elettromagnetiche incidenti su di esso. Si scopre che affinché il materiale sia invisibile, la luce deve attraversarlo completamente, senza disperdersi, come attraverso il vuoto , afferma Alexei Basharin, dipendente del Laboratorio di metamateriali superconduttori presso NUST MISIS.
Per fare ciò, i ricercatori hanno escogitato una combinazione di due materiali in modo che le onde riflesse da essi si estinguano a vicenda e semplicemente passino attraverso senza disperdersi: questo stato è chiamato anapole. E le strutture che mostrano proprietà insolite a causa della loro architettura e non delle caratteristiche delle loro sostanze costituenti, sono chiamate metamateriali.
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Il terzo metodo si basa sulla capacità del materiale di assorbire tutta la luce senza riflettere nulla. Ma non è molto popolare, poiché non sarà possibile nascondere completamente l'oggetto dietro di esso: proietterà un'ombra.
“La cosa più difficile è realizzare un materiale che sia trasparente a un'ampia gamma di luce. Fortunatamente, questo non è necessario, perché di solito la funzione di invisibilità è richiesta per un'attività specifica. Ad esempio, per assicurarsi che una certa radiazione distrugga solo le cellule tumorali e semplicemente non noti quelle sane. Per quanto riguarda i mantelli dell'invisibilità come intrattenimento per le persone, è improbabile che arrivino presto sul mercato. È sufficiente che i fisici dimostrino che un particolare metamateriale funziona, il che richiede un pezzo di pochi micrometri. Semplicemente non è interessante e molto costoso produrre enormi "stracci", almeno per ora ", conclude Basharin.
Olga Kolentsova
