Китайские исследователи создали плащ-невидимку всего за 15 минут

Когда дело касается невидимых покровов, одной из самых больших проблем является вопрос — как сделать подобную вещь. В настоящее время их делают в основном из метаматериалов, которые получают соединением повторяющихся паттернов структур, взаимодействующих со светом, падающим на объект. Это сложный подход, который делает создание метаматериалов дорогим и долгим процессом. И что интересно – получающиеся при этом невидимые покровы никогда не бывают идеальными.

Именно поэтому физики стараются найти другие методы, которые были бы проще и дешевле. И один из таких новых подходов заключается в создании компьютерной модели покрова из традиционных материалов с фиксированными свойствами искривления света. Эта модель симулирует искажение света по мере его прохождения через материал. Затем компьютер изменяет форму и топологию материала, чтобы уменьшить возникающие искажения.

Повторяя этот процесс много раз, можно найти топологию, которая минимизирует искажения света таким образом, что он остаётся более или менее неизменным по мере своего движения. Результат – невидимый покров, который будет хоть и не идеальным, но вполне конкурентоспособным по сравнению с теми, которые делаются на основе метаматериалов.

По крайней мере, так гласила теория. И вот всего лишь несколько дней назад Лю Лан и его коллеги из Университета Жеянга в Китае создали первый настоящий невидимый покров с помощью такого метода топологической оптимизации. Они создали его из тефлона, и весь процесс занял у них всего лишь 15 минут.

Получившийся в результате тефлоновый покров сумел скрыть диск металла размером с покерную фишку от микроволн. Но что более важно – его поведение чрезвычайно близко воспроизвело предсказания компьютерной симуляции. Это имеет огромное значение, поскольку переносит покровы невидимости в сферу массового производства. Нет никаких причин, почему тефлоновые покровы не могли бы печататься или отливаться в промышленных количествах. Более того – нет никаких причин, почему такой же подход не смог бы работать с оптической частью спектра. «Такой метод можно без особых проблем воспроизвести в терагерцовом или даже оптическом диапазоне», говори Лю Лан.

Разумеется, на этом пути возникнут свои трудности. Лю и его коллеги планируют разработать технику создания таких покровов, которые смогли бы работать на множестве частот и под множеством углов. Если им удастся сделать их производство простым и дешёвым – тогда не будет никаких причин, почему плащи невидимости не смогли бы стать повседневными предметами нашей жизни в самом ближайшем будущем.

technologyreview.com