"Анти-магнит": еще одна попытка стать невидимым

26.09.11 Ученые разработали "плащ-невидимку" для магнитных полей, блокирующий их проникновение с обеих сторон защитного экрана.

Идея "блокирования" магнитных полей предлагалась и раньше, однако новая разработка, согласно публикации в "Новом журнале физики", способна прятать магнитные материалы.

Новинка может быть применена как в сфере обеспечения безопасности, так и в медицине - например, при магнитно-резонансном сканировании (MRI).

Новая модель предполагает использование нескольких слоев сверхпроводников и метаматериалов – материалов, физические свойства которых обусловлены не столько их природой, сколько периодической микроструктурой, создаваемой человеком.

Благодаря своим необычным свойствам метаматериалы преломляют электромагнитные волны – такие как свет или магнитные поля – иначе, чем обычные материалы.

В последние годы многочисленные исследователи пытались придумать, как использовать метаматериалы в качестве маскировки объектов, подобно плащу-невидимке юного волшебника Гарри Поттера.

Если набросить подобную "накидку" из метаматериалов на какой-либо объект, лучи света будут "обходить" его, делая сам предмет невидимым.

Однако, справедливости ради нужно отметить, что пока этот эффект работает либо для очень маленьких объектов, либо в весьма ограниченном цветовом диапазоне.

"Но если учесть, что свет и магнетизм – это две стороны одного и того же физического явления, одни те же принципы работают и в отношении магнитного плаща-невидимки", - поясняет Альваро Санчес, руководитель группы авторов научной статьи в журнале New Journal of Physics.

"Феномен магнетизма сыграл очень важную роль в развитии технологий за последние 150 лет, - сказал профессор Санчес в интервью Би-би-си. – Мы хорошо знаем, как создавать магнитные поля, но мы не знаем, как избавиться от них в определенном месте".

Еще в 2008 году профессор сэр Джон Пендри, которого называют основоположником в области метаматериалов, предположил в журнале Nature Materials, что идеи по маскировке объектов от лучей света могут быть использованы и для того, чтобы сделать объекты невидимыми для магнитных полей.

"Мы поняли, что эти идеи очень интересны, но способа, которое могло бы претворить эту идею в реальность, не было. Была только основная концепция", - объясняет профессор Санчес.

Он и его коллеги в Автономном университете Барселоны решили разработать устройство, основанное на этой идее.

Разработка испанских ученых заключается в создании нескольких слоев для покрытия объекта: внутренний, созданный из сверхпроводящих материалов, окружен слоями метаматериалов, реакцию которых на магнитные поля можно менять в зависимости от толщины слоев покрытия.

Ортвин Гесс, профессор математики Имперского колледжа Лондона, назвал это исследование "удивительным продолжением" теоретических идей, высказанных в предыдущей работе.

"Основной упор здесь делается на том, как сделать эту идею более применимой на практике за счет ее упрощения", - сказал профессор Гесс Би-би-си. Однако и он, и профессор Санчес сходятся в том, что на пути создания материалов, пригодных для "плаща-невидимки" есть еще немало трудностей.

"В дополнение к предыдущему исследованию было предложено добавить простой слой из сверхпроводящих материалов. Это стало преградой для любых излучений магнита, который находится внутри "магнитного плаща", - добавляет Санчес.

Это означает, что такой антимагнит может прятать любые предметы, в том числе и магнитные.

Группа ученых работает сейчас над созданием модели такого антимагнита, который, по словам профессора Санчеса, может найти широкое применение в медицине. Пациенты, которым вживлены электронные кардиостимуляторы, а также другие имплантаты, смогут проходить магнитно-резонансное сканирование.

Еще одна сфера применения - производство энергии, где магнитные поля играют очень большую роль.

Более того, практическое применение этого открытия позволит скрывать "магнитные следы" подводных лодок, которые не хотят попасть на экраны радаров или наткнуться на подводные мины.

С помощью планируемого устройства можно будет "провести" и металлодетекторы.

"Теперь мы знаем, как сделать антимагнит, который сможет замаскировать магнитное поле – задача не простая, но возможная в условиях современных лабораторий. Однако гораздо проще сделать менее заметными "магнитные следы" какого-либо предмета, который вам бы хотелось пронести незамеченным через металлодетектор", - говорит профессор Санчес.

"Большая часть систем безопасности основана на принципе обнаружения металлических предметов детекторами магнитных сигналов. Я думаю, власти должны задуматься над тем, что существуют методы, которые могут свести всю эту систему на нет", - добавляет он.