https://frosthead.com

Pet načinov lahko znanost naredi nekaj nevidnega

V najnovejši številki smo obravnavali koncept nevidnosti v vseh oblikah - umetnik, ki se sam prikriva kot politična izjava, nevidni parazit malarije in ljudje, ki vidijo šifrirane kode, ki skrivajo vitalne informacije, kjer koli pogledajo. Zdaj se obrnemo na številne načine, kako znanstveniki in inženirji dobesedno prikrivajo predmete, zvoke in celo trenutke s pomočjo vrhunske tehnologije. Te prikrivalne naprave nam ne začarajo le oči; zavajajo mehanske senzorje, ki zaznavajo različne oblike energije, od svetlobnih valov do magnetnega sevanja.

1. Nekaterim je všeč

Tudi ponoči ni težko skriti rezervoarja. Infrardeča kamera zlahka zazna toploto iz izpuha motorja ali dviga oklep, potem ko je ves dan na soncu. Toda britansko obrambno podjetje BAE je razvilo sistem, ki za tisoče vozil uporablja tisoče šesterokotnih kovinskih plošč s premerom nekaj centimetrov, zaradi česar je nevidno za infrardeče senzorje (glejte zgoraj). Vgrajene termične kamere zaznajo temperaturo ozadja in plošče, ki jih je mogoče hitro segreti ali ohladiti, so programirane tako, da jo nenehno posnemajo. Plošče lahko celo nastavite tako, da spominjajo na bolj neškodljivo vozilo, kot je avtomobil. Morda bodo pripravljeni na komercialno proizvodnjo že leta 2013.

2. Osebni magnetizem

Prejšnji marec so inženirji v Španiji in na Slovaškem vzeli komercialno dostopne materiale in naredili nekaj precej izjemnega. Vstavite kovinski predmet v njihovo majhno valjasto posodo in ga varnostni sistemi na letališču ali MRI stroji ne bodo zaznali. Posoda je sestavljena iz dveh koncentričnih plasti - notranjega superprevodnega materiala, ki odbija magnetna polja, in zunanjega materiala, ki jih privlači. Če so združeni, naredijo izum (in njegovo vsebino) nevidni za detektorje kovin in druge stroje, ki se zanašajo na magnetizem. Naprava bo morda nekoč uporabna za medicinske paciente s srčnimi spodbujevalniki, ki jim omogočajo preglede z MRI stroji, ne da bi izkrivili sliko.

plašč z magnetno nevidnostjo Plašč z magnetno nevidnostjo združuje notranjo prevleko, ki odbija magnetno polje z zunanjo plastjo, ki ga privlači. (Slika prek J. Pact-Camos, C. Navau in A. Sanchez)

3. Zaobljuba tišine

Ko vas bo naslednjič motil jokajoči dojenček ali blebetav televizor, upajte na novo napravo, razvito na nemškem tehnološkem inštitutu Karlsruhe. To je zvočni ekvivalent plašča nevidnosti: zvočni valovi ne morejo vstopiti ali izstopiti zunaj visokotehnološkega diska. Plošča je sestavljena iz mikrostrukturiranih materialov, ki pospešujejo dohodne zvočne valove po obodu, tako da poslušalcu pridejo na drugo stran, kot da bi preprosto šli naravnost skozi njo, ne da bi se v njej noben vplival. Nekega dne bi lahko načela, uporabljena v napravi za preverjanje koncepta, uporabili za utišanje določenega vira zvočnega onesnaženja - ali ustvarili majhno zatočišče tišine v hrupnem svetu.

4. Izdelava mirage

Vozite se po avtocesti, zapečeni s soncem, v daljavi pa se prikaže svetleč bazen - miraz. Raziskovalci z univerze v Teksasu v Dallasu so ta učinek izkoristili, da bi predmeti na videz izginili pod vodo. Do mirovanja pride, ko velika sprememba temperature na majhni razdalji upogne svetlobne žarke, ki so usmerjeni proti tlom, zaradi česar se namesto njih usmerijo vodoravno proti očem. (Tako se obliž modrega neba odkloni tako, da se pojavi neposredno pred vami, podobno bazenu vode.) Znanstveniki so ustvarili svoj privid, tako da so segreli eno molekularno prozorno zaveso - narejeno iz ogljikovih nanocevk - na približno 4.000 stopinj Farenhajta v bazenu z vodo. Predmet, skrit za zaveso, se opazovalcem zdi kot več vode. Koncept bi teoretično lahko uporabili za prikrivanje podmornic ali celo pripeljali do podobnih naprav, ki delujejo nad vodo.

5. Naguba v času

Ko "vidimo" svet okoli nas, dejansko vidimo svetlobo, ki se odbija od predmetov. In ker ta svetloba potuje proti našim očem s skoraj 186.000 miljami na sekundo, dojemamo, da se dogajajo v trenutku. Toda kako bi dojemali dogodke, če bi lahko spremenili hitrost svetlobe? Skupina raziskovalcev z univerze Cornell je učinkovito storila prav to. V začetku letošnjega leta so objavili rezultate eksperimenta, ki uporablja lečo "razdeljenega časa". Ko svetloba prehaja skozi lečo, se nizkofrekvenčne valovne dolžine na "rdečem" koncu spektra upočasnijo, medtem ko se visokofrekvenčne valovne dolžine na "modrem" koncu spektra pospešijo. Tako nastane kratka vrzel ali "časovna luknja." Nato se valovne dolžine svetlobe seseknejo nazaj, tako da se opazovalcu zdi, da je žarek neprekinjen - in vsak dogodek, ki se je zgodil med kratkim prepadom, samo 40 trilijonov drugi dolg, je bil dejansko neviden. Raziskovalci pravijo, da praktične aplikacije vključujejo možnost vstavljanja podatkov v neprekinjene optične podatkovne tokove brez povzročanja motenj.

Pet načinov lahko znanost naredi nekaj nevidnega