Žili jsme tedy v době, kdy neviditelný klobouk, známý atribut lidových příběhů, se nezdá fantastický. Současné technologie umožňují skrývat objekty bez magie a spoléhají se pouze na znalosti fyzikálních zákonů.
Historie neviditelných materiálů sahá až do období formování sovětského státu, kdy bylo zahájeno mnoho vědeckých projektů, někdy i nejúžasnějších. V roce 1936 tisk napsal o letadle vyrobeném z průhledného plexiskla pokrytého amalgámem. To bylo údajně navržené Robert Bartini, italský inženýr, který uprchl do SSSR. Fotografie ani kresby tohoto nádherného letadla však nepřežily, takže tajemství jeho neviditelnosti lze považovat za ztracené. Materiály, které byly pro oko nepřístupné, musely být znovuobjeveny.
Vidíme ty objekty, které odrážejí světlo. Rozptylují jej v různých úhlech v závislosti na barvě, materiálu, poloze vzhledem ke světelnému zdroji. Reflexe je zachycena sítnicí a přenášena do mozku, kde se vytváří obraz. Pokud tedy světlo odražené od objektu nedosáhne sítnice, neuvidíme to. Jak je však možné tuto technologii uvést do praxe?
Vědci dosud přišli se třemi metodami. Navrhují například, aby se kolem objektu ohýbalo světlo, aniž by s ním došlo ke kolizi. Z tohoto důvodu musí být věc pokryta materiálem se speciální strukturou ve formě mřížky z inkluzních cihel, jejichž velikost je menší než určitá vlnová délka světla.
Takto si umělec představoval neviditelnou skupinu nanocap / Xiang Zhang, Berkeley Lab / UC Berkeley.
Předpokládejme, že spektrum viditelné pro lidské oko pokrývá vlnové délky od 400 do 700 nanometrů, proto by inkluze mřížky měly být řádově 100-200 nanometrů. Není náhodou, že se nazývají meta-atomy. Světlo se bude ohýbat kolem objektu pokrytého meta-atomy, jako chodník pro chodce na silnici. Podobná myšlenka byla realizována fyziky ze Spojených států v roce 2015 a vytvořila materiál ze křemíku o tloušťce pouhých 80 nanometrů. S jeho pomocí bylo možné skrýt před mikroskopem malou částici živých buněk před pozorovatelem.
"Můžete také nechat světlo projít materiálem, aniž by se zdeformovalo." Ve fyzice se používá kvantita zvaná propustnost - ukazuje poměr toku záření, který prošel látkou, k toku, který klesl na jeho povrch. Například, světlo prochází vakuem bez překážek, takže jeho propustnost je jednota. Kov ale odráží všechny elektromagnetické vlny na něm dopadající. Ukazuje se, že aby byl materiál neviditelný, musí to světlo projít úplně, bez rozptylu, jako ve vakuu, “říká Alexej Basharin, zaměstnanec laboratoře NUST MISIS supravodivých metamateriálů.
K tomu vědci přišli s myšlenkou kombinovat dva materiály tak, aby se odražené vlny navzájem zhasly a jednoduše procházely bez rozptylu - tento stav se nazývá anapole. A struktury, které vykazují neobvyklé vlastnosti kvůli své architektuře, a nikoli vlastnosti jejich podstatných látek, se nazývají metamateriály.
Propagační video:
Třetí metoda závisí na schopnosti materiálu absorbovat veškeré světlo, aniž by cokoli odráželo. Není to však příliš populární, protože za ním nebude možné úplně skrýt objekt - vrhá stín.
"Nejtěžší je vyrobit materiál, který je průhledný pro širokou škálu světla." Naštěstí to není nutné, protože obvykle je pro konkrétní úkol vyžadována funkce neviditelnosti. Například, aby se zajistilo, že určité záření ničí pouze rakovinné buňky a jednoduše si nevšimne zdravých. Pokud jde o neviditelné pláště jako zábavu pro lidi, je nepravděpodobné, že by se na trh dostali v dohledné době. Pro fyziky stačí dokázat, že konkrétní metamateriál funguje, což vyžaduje kus o velikosti několika mikrometrů. Není prostě zajímavé a drahé vyrábět obrovské „hadry“, alespoň prozatím, “uzavírá Basharin.
Olgy Kolentsové