Dispozitiv de mascare
În prezent, multe metode s-au dezvoltat deja pentru a crea dispozitive de mascare: mimica cu mediul înconjurător [1] , cum ar fi cameleonii; invizibilitatea la radar, folosită de unii bombardieri americani ; sisteme de lentile care controlează dimensiunea fasciculului de lumină. Cu toate acestea, pentru crearea unei haine reale de invizibilitate, precum cea a lui Harry Potter, este necesar să se utilizeze metamateriale .
Mantie de invizibilitate cu metamateriale
Savanții au dezvoltat mai multe metode [2] : anularea împrăștierii, în care un dielectric extern contrabalansează efectele de polarizare ale undei în materialul intern; liniile de transmisie, unde lumina trece numai în interiorul acestor căi, fără a atinge obiectul; transformări optice. Ultima metodă este cea care a dat cele mai bune rezultate până acum. Se bazează pe invarianța formei ecuațiilor lui Maxwell atunci când se face o schimbare de coordonate. Ideea este să găsim un sistem de referință în care obiectul nostru nu apare și să calculăm tensorii ε și µ din acel sistem. Pentru a face acest lucru, este necesar să se calculeze Jacobianul transformării și să se transforme tensorii de densitate ε și µ. Pentru o manta sferică transformarea constă în comprimarea unei regiuni de rază b într-o înveliș sferic cu rază internă și externă b. În mod similar pentru carcasa cilindrică. În acest fel, orice obiect plasat în interiorul sferei sau cilindrului va fi invizibil. Odată ce tensorii ε și µ au fost calculați în noul sistem de referință, este necesar să se verifice dacă lumina din mediu urmează traiectoria dorită. Din legile dispersiei este posibil să se derive hamiltonianul sistemului și, prin urmare, ecuațiile parametrice ale traiectoriilor. Pentru cazul cilindric, s-a dat și demonstrația experimentală la frecvența microundelor. [3] Pentru a obține proprietățile electromagnetice dorite s-au folosit cilindri concentrici formați de rezonatori cu inele separate de diferite forme.
Covor de invizibilitate cu metamateriale
Experimentele efectuate pe „pelerină” au îndreptat cercetarea către o nouă metodă, covorul de invizibilitate [4] . Ideea este de a face suprafețele ondulate să pară plane. Exploatând întotdeauna o transformare a coordonatelor, este posibil să se calculeze indicele de refracție al mantalei, care este izotrop și are µ = 1. De asemenea, în acest caz, s-au obținut dovezi experimentale în care salteaua constă dintr-un dreptunghi de siliciu perforat care să fie plasat peste fundul curbat [5] . Cu o dispunere și densitate corespunzătoare a găurilor, este posibil să se creeze profilul de permitivitate dorit. Această metodă este foarte promițătoare, deoarece are o bandă largă și pierderi de energie reduse.
Notă
- ^ S.Tachi, Telexistence and Retro-reflective Projection Technology (RPT) .
- ^ (EN) Învelișul electromagnetic cu metamateriale , în Materials Today, vol. 12, nr. 3, 1 martie 2009, pp. 22-29, DOI : 10.1016 / S1369-7021 (09) 70072-0 . Adus pe 2 ianuarie 2021 .
- ^ (EN) D. Schurig, JJ Mock și BJ Justice, Mantie electromagnetică metamaterială la frecvențe cu microunde , în Știință, vol. 314, nr. 5801, 10 noiembrie 2006, pp. 977-980, DOI : 10.1126 / science.1133628 . Adus pe 2 ianuarie 2021 .
- ^ Jensen Li și JB Pendry, Hiding under the Carpet: A New Strategy for Cloaking , în Physical Review Letters , vol. 101, nr. 20, 10 noiembrie 2008, p. 203901, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.101.203901 . Adus pe 2 ianuarie 2021 .
- ^ (EN) Jason Valentine, Jensen Li și Thomas Zentgraf, O mantie optică din dielectric , în Nature Materials, vol. 8, nr. 7, 2009-07, pp. 568-571, DOI : 10.1038 / nmat2461 . Adus pe 2 ianuarie 2021 .
