Ученые упростили конструкцию плаща-невидимки

Ученые показали, что для создания плащей-невидимок не обязательно использовать сложные метаматериалы. Достаточно обладать точно настроенными лазерами и иметь устройство, создающее магнитное поле правильной конфигурации. Работа пока не принята к публикации, но ее препринт можно прочитать в архиве Корнельского университета. Краткое описание работы приводит блог Technology Review.

Работа плащей-невидимок основана на том, что они искажают проходящий сквозь них свет таким образом, что внешний наблюдатель не может заметить скрываемый плащом предмет. Для их создания требуются материалы с отрицательным показателем преломления света.

Лучшими кандидатами для создания плащей-невидимок сейчас считаются метаматериалы - вещества, свойства которых зависят прежде всего от их структуры, а не от химического состава. Их слоистое строение позволяет получать отрицательные показатели преломления.

В данной работе теоретики показали, что отрицательного показателя можно добиться и без применения метаматериалов. Идея ученых заключается в том, чтобы использовать лазеры с точно подобранными длинами волн, которые могут вызывать индуцированную прозрачность. Она возникает тогда, когда вещество переводится лазерами в состояние, в котором оно не способно поглощать фотоны обычным способом. В этом состоянии его показатель преломления может иметь и отрицательные значения.

Управлять этим процессом можно с помощью приложения внешнего магнитного поля. Если плотность поля распределить правильным образом, то такой материал превращается в плащ-невидимку. Невидимость при помощи такого плаща можно будет включать и выключать в любой удобный момент. Такое устройство потенциально проще, чем созданное из метаматериалов, но имеет и серьезное ограничение - оно позволяет скрыть объект, находящийся на какой-либо поверхности, но не в свободном пространстве.

Ранее физики экспериментально показали, что для создания плащей-невидимок могут быть использованы кремниевые сферы. Производство материалов тем сложнее, чем меньше средняя длина волны света, в котором должен работать плащ-невидимка. Скрывающие от инфракрасного света устройства создавать проще, чем те, которые работают в оптическом диапазоне.