Шапка невидимка на батерии

Андреа Алу от Тексаския университет в Остин едва ли не е най-именитият разработчик на технологии за оптична измама.

Той се занимава с концепции за „шапки невидимки”: обекти с различен род и принцип на работа, които са способни да направят невидими предметите, намиращи се зад тях.

Технологиите „невидимки” се делят условно от физиците на активни и пасивни. Към пасивните се отнасят тези, които не изискват електрическо захранване и функционират изключително от свойствата на метаматериалите, от които са направени.

Активните „шапки невидимки” работят с електроенергия и както изяснили Алу и колегите му в предишното си изследване, са най-перспективните оптични „лъжци”.

Концепцията на новата „шапка невидимка” (разработчиците я наричат „плащ невидимка”) подразбира използването на активна технология, тоест наличието на външен източник на захранване. Както твърдят физиците в статия, публикувана в сп. Physical Review Letters, тази технология може да заинтересува не само военните и илюзионистите, но и лекарите. Освен функциите на маскиране новият „плащ” е способен да подобри клетъчната и радиовръзката, както и да увеличи ефективността на биомедицинското сондиране.

„Много проекти в областта на разработката на оптични измами са ориентирани на потискане на видимостта едва при определени условия или за определена дължина на вълната електромагнитно лъчение. Но всички тези технологии са ограничени. Ние ще докажем, че плащовете невидимки могат да станат широколентови, тоест да работят с голям диапазон на електромагнитния спектър, и да изведем технологията далеч извън пределите на пасивните невидимки от метаматериали”, казва Алу.

Новият плащ ще се състои от акумулатор, електрическа мрежа и усилвател за повишаване на мощността на сигналите. Обектът ще бъде способен да намали разсейването в по-широк диапазон честоти, но няма да ги потиска изцяло.

Тънката повърхност от метаматериала е обединена с платки NIC, от което се образува „активна“ метаповърхност. Диелектрическият безкраен цилиндър отразява лъчението.
© Pai-Yen Chen, Christos Argyropoulos, Andrea Alu

Други колеги на Алу казват, че работата му е голяма крачка напред, тъй като именно обхващането на широк диапазон на вълните е залог за успех в създаването на „невидимки”, скриващи предметите напълно от уредите и хорските очи.

В рамките на своя експеримент физиците конструирали „метаповърхност” (тънко покритие от метаматериал) от плътен масив квадратни парчета метал и ги съединили към подредени в строго определен ред операционни усилватели, които използват енергията от акумулатора за разширение на честотната лента.

„В нашия случай, ако обединим пасивната повърхност от метаматериала и подходящи усилватели, то практически заобикаляме всички ограничения на стандартните маскиращи технологии, значително разширявайки диапазона на работните честоти”, разказва Алу.

Разработчиците твърдят, че тяхната технология има редица практически приложения. „Скриването” от съседните предаващи и приемащи антени може значително да подобри безжичната връзка и да намали броя на проблемите в системата. Учените също смятат, че „плащът невидимка” може да се използва за подобряване на метода на медицинско сондиране и акумулиране на енергия.

Изследователите продължават да работят както над теоретичното подобрение на технологията, така и над практически експерименти.