https://frosthead.com

Pięć sposobów nauki może uczynić coś niewidzialnym

W naszym najnowszym numerze rozważaliśmy koncepcję niewidzialności we wszystkich rodzajach form - artysty, który kamufluje się jako oświadczenie polityczne, niewidzialnego pasożyta malarii oraz ludzi, którzy widzą zaszyfrowane kody ukrywające ważne informacje wszędzie, gdzie spojrzą. Teraz przechodzimy do wielu sposobów, w jakie naukowcy i inżynierowie dosłownie maskują obiekty, dźwięki, a nawet chwile, używając najnowocześniejszej technologii. Te urządzenia maskujące nie tylko oszukują nasze oczy; oszukują mechaniczne czujniki wykrywające różne formy energii, od fal świetlnych po promieniowanie magnetyczne.

1. Niektórzy lubią fajne

Nie jest łatwo ukryć czołg, nawet w nocy. Kamera na podczerwień z łatwością wykrywa ciepło z wydechu silnika lub odrywa się od pancerza po przebywaniu na słońcu przez cały dzień. Ale brytyjska firma obronna BAE opracowała system wykorzystujący tysiące sześciokątnych metalowych paneli, każdy o średnicy kilku cali, do pokrycia pojazdu i uczynienia go niewidocznym dla czujników podczerwieni (patrz wyżej). Wbudowane kamery termowizyjne wykrywają temperaturę tła, a panele - które można szybko ogrzać lub ochłodzić - są zaprogramowane w taki sposób, aby stale ją naśladowały. Panele można nawet ustawić tak, aby przypominały bardziej nieszkodliwy pojazd, na przykład samochód. Mogą być gotowe do produkcji komercyjnej już w 2013 roku.

2. Magnetyzm osobisty

W marcu inżynierowie z Hiszpanii i Słowacji wzięli dostępne w handlu materiały i stworzyli coś raczej niezwykłego. Umieść metalowy przedmiot w małym cylindrycznym pojemniku, aby nie został wykryty przez systemy bezpieczeństwa na lotniskach lub urządzenia do rezonansu magnetycznego. Kanister składa się z dwóch koncentrycznych warstw - wewnętrznego nadprzewodzącego materiału, który odpycha pola magnetyczne i zewnętrznego, który je przyciąga. Po połączeniu sprawiają, że wynalazek (i jego zawartość) jest niewidoczny dla wykrywaczy metali i innych maszyn opartych na magnetyzmie. Urządzenie może kiedyś przydać się pacjentom z rozrusznikami serca, umożliwiając im poddanie się badaniom za pomocą aparatów MRI bez zniekształcania obrazu.

płaszcz z niewidocznością magnetyczną „Warstwa niewidoczności magnetycznej” łączy wewnętrzną powłokę odpychającą pole magnesu z zewnętrzną warstwą, która go przyciąga. (Zdjęcie: J. Pact-Camos, C. Navau i A. Sanchez)

3. Przysięga milczenia

Następnym razem, gdy zirytuje Cię płaczące dziecko lub wybuchający telewizor, pokładaj nadzieje w nowym urządzeniu opracowanym w niemieckim Karlsruhe Institute of Technology. Jest to fonetyczny odpowiednik peleryny-niewidki: fale dźwiękowe nie są w stanie wejść ani wyjść z zewnętrznej płyty high-tech. Płyta składa się z mikrostrukturalnych materiałów, które przyspieszają nadchodzące fale dźwiękowe na całym obwodzie, więc do słuchacza docierają na drugą stronę, jakby po prostu przeszły przez nią prosto, bez wchodzenia w interakcje z czymkolwiek wewnątrz. Pewnego dnia zasady zastosowane w urządzeniu sprawdzającym koncepcję mogłyby zostać wykorzystane do wyciszenia określonego źródła zanieczyszczenia dźwiękiem - lub stworzyć małe schronienie w ciszy w hałaśliwym świecie.

4. Produkcja mirażu

Jadąc spieczoną słońcem autostradą, w oddali pojawia się błyszczący basen - miraż. Naukowcy z University of Texas w Dallas wykorzystali ten efekt, aby obiekty pozornie znikały pod wodą. Miraże pojawiają się, gdy duża zmiana temperatury na niewielką odległość powoduje wygięcie promieni świetlnych skierowanych w stronę ziemi, powodując, że skierują się one poziomo w kierunku oczu. (W ten sposób plama niebieskiego nieba jest odchylana, tak że pojawia się bezpośrednio przed tobą, przypominając kałużę wody.) Naukowcy stworzyli swój miraż, ogrzewając jednocząsteczkową przezroczystą zasłonę - wykonaną z nanorurek węglowych - do z grubsza 4000 stopni Fahrenheita w kałuży wody. Obiekt ukryty za kurtyną wydaje się obserwatorom jako po prostu więcej wody. Koncepcję można teoretycznie wykorzystać do maskowania okrętów podwodnych, a nawet prowadzić do podobnych urządzeń, które działają nad wodą.

5. Zmarszczka w czasie

Kiedy „widzimy” świat wokół nas, faktycznie widzimy światło odbijające się od obiektów. A ponieważ światło to dociera do naszych oczu z prędkością prawie 186 000 mil na sekundę, postrzegamy zdarzenia jako natychmiastowe. Ale jak postrzegalibyśmy wydarzenia, gdybyśmy mogli zmienić prędkość światła? Zespół naukowców z Cornell University skutecznie to zrobił. Na początku tego roku opublikowali wyniki eksperymentu z użyciem soczewki „podzielonego czasu”. Kiedy światło przechodzi przez soczewkę, długości fali niskiej częstotliwości na „czerwonym” końcu widma zwalniają, podczas gdy długości fali wysokiej częstotliwości na „niebieskim” końcu widma przyspieszają. W ten sposób powstaje krótka przerwa lub „dziura czasowa”. Następnie długości fal światła są zszywane, tak że dla obserwatora wiązka wydaje się ciągła - a każde zdarzenie, które miało miejsce podczas krótkiej przerwy, wynosi zaledwie 40 trylionów sekunda była skutecznie niewidoczna. Naukowcy twierdzą, że praktyczne zastosowania obejmują możliwość wstawiania danych do ciągłych światłowodowych strumieni danych bez powodowania zakłóceń.

Pięć sposobów nauki może uczynić coś niewidzialnym