Dažreiz dzīvē rodas situācijas, kad mums ir nepieciešams … paslēpties. Vai arī paslēpiet dažus objektus no ziņkārīgajiem skatieniem. Vienā vārdā - maskēties. Mūsdienu tehnoloģijas ir diezgan spējīgas mums šajā ziņā palīdzēt.
Pēdējos gados pētniekiem ir izdevies izveidot vairākus metamateriālus (kompozītmateriālus, kuru īpašības nosaka ne tik daudz to sastāvdaļu īpašības, bet gan to struktūra), kas nepārraida gaismu, skaņu, siltumu utt.
Pat Harija Potera burvju pasaulē neredzamības apmetnis bija retums.
Optiskā ilūzija
Ak, tas nedarbosies, lai pašu cilvēku padarītu neredzamu: tāpēc mūsu ķermeņa audiem ir jāpārtrauc gaismas laušana un atstarošana. Bet, ja ir iespējams mainīt cilvēka ķermeni tā neredzamības dēļ, tad joprojām nav zināms, kādas sekas tas izraisīs. Piemēram, mēs varam palikt akli, jo neredzamās acis vairs neuztvers gaismu … Tāpēc labākais variants, kas ļaus mums vismaz radīt pazušanas ilūziju, ir izmantot īpašus "maskēšanās" materiālus.
Mēs runājam, piemēram, par vielu ar negatīvu refrakcijas leņķi. Tā rezultātā gaismas stari "saliek" objektu, un ārējais novērotājs redz tikai to, kas atrodas aiz viņa, un pats objekts paliek neredzams.
Reklāmas video:
Pirmo soli "neredzamības apmetņa" izveidē pagājušā gadsimta 90. gadu vidū spēra Londonas Imperiālās koledžas fiziķis Džons Pendrijs. Zinātnieks ieteica šim nolūkam izmantot metamateriālus, kas ietver metālu, kas vada elektrību, un dielektriku.
Pirms vairākiem gadiem japāņu zinātnieki izgudroja maskēšanās segumu. Īpaši sensori, kas piestiprināti pie virsmas, piešķir segai apkārtējo priekšmetu krāsu un daļēji novērš gaismas laušanu. Tāpēc, ja cilvēks uzvelk šādu apmetni, caur to var redzēt citus priekšmetus!
2011. gadā Alvaro Sančesa vadītā Barselonas universitātes (Spānija) zinātnieku grupa kopā ar kolēģiem no Slovākijas Zinātņu akadēmijas ierosināja sistēmu objektu aizsardzībai pret magnētiskā lauka iedarbību, izmantojot feromagnētisko pārklājumu. Piemēram, no šī materiāla tiek izgatavoti parastie ledusskapja magnēti.
Objekts zem pārsega kļūst necaurlaidīgs magnētiskajiem stariem. Tādējādi būs iespējams padarīt MRI procedūru drošāku un … "apmānīt" magnētiskos rāmjus, kas atrodas dzelzceļa stacijās un lidostās.
Nesen Birmingemas fiziķu komandai izdevās uz caurspīdīga nanoporaina silīcija oksīda substrāta izveidot materiālu ar vienašu silīcija nitrīda kristāliem. Kristālos tika izveidotas nanometra atveres, kas materiālu pārvērta par gludu optisko spoguli, kas spēj slēpt objektus redzamajā diapazonā.
Kanādas maskēšanās uzņēmums Hyperstealth ir izstrādājis mīkstu audumu Quantum Stealth, kas var saliekt gaismu ap objektu, padarot to neredzamu ne tikai acīm, bet arī kamerām, kā arī paslēpj ēnas no priekšmetiem.
Kvantu slepenības testēšana sākās 2012. gadā. Tiesa, sākumā materiāls bija paredzēts tikai militārpersonām. 2014. gada aprīlī uzņēmums paziņoja par "neredzamības apmetņa" - Hyperstealth INVISIB - komerciālās versijas palaišanu. Varbūt nākamajā gadā audums jau nonāks bezmaksas pārdošanā.
Dodiet man nanocaurules
Dalasas ziemeļu Teksasas universitātes pētnieki ir izstrādājuši tehnoloģiju objektu "dzēšanai", izmantojot oglekļa nanocaurules. Tās pamatā ir fototermālā refrakcija jeb mirāžas efekts. Izstrādātās tehnoloģijas princips ir šāds: operatori, pārmaiņus ieslēdzot un izslēdzot strāvas padevi, silda un atdzesē materiālu, kas sastāv no cilindriskām oglekļa molekulām ar augstu siltuma vadītspēju.
Tajā pašā laikā parādās un pazūd objekts, kas atrodas aiz šī materiāla aizkara … Tomēr ir viena problēma: lai pazustu, objekts jāievieto traukā ar ūdeni.
Savukārt Lielbritānijas uzņēmumam Surrey Nanosystems izdevās izveidot "tumšāko materiālu uz Zemes". Tas atspoguļo tikai 0,035% gaismas staru.
Materiāla, ko sauc par Vantabalck, virsma sastāv no grafīta nanocaurulītēm, kas ir 10 000 reizes plānākas nekā cilvēka mati. To diametrs ir tik mazs, ka tas vienkārši nepārraida gaismas fotonus. Rezultātā viņi nonāk atstarpēs starp caurulēm un no turienes vairs nevar "izkļūt". Izstrādātāji cer, ka materiāls atradīs pielietojumu optiskajās ierīcēs, dažādās elektronikas un termiskās aizsardzības sistēmās.
Kalmāru ādas olbaltumvielas
Zinātnieki jau sen ir pārsteigti par tādu jūras dzīvnieku kā sepiju, kalmāru un astoņkāju spēju palikt neredzamiem ūdenī. Nesen Kalifornijas universitātes un Djūka universitātes pētnieku grupa nolēma izmantot šo īpašumu jūras maskēšanās attīstībā.
Kalmāru Loligo pealeii ādā viņi atrada olbaltumvielu, ko sauc par refleksu, kas spēj pielāgoties dažāda viļņa garuma gaismas starojumam. Izrādījās, ka šīs jūras dzīves audos mainās šūnu slāņi ar augstu un zemu gaismas laušanas koeficientu. Palielinot un samazinot attālumu starp tiem, kalmāri "atstaro" dažāda diapazona un imitējošus gaismas starus.
Pēc augstas refrakcijas indeksa reflektīvīna izolēšanas no kalmāru šūnām pētnieki ievietoja olbaltumvielu slāni uz grafēna oksīda un silīcija dioksīda plēvēm. Tad viņi sāka pārmaiņus apstrādāt materiālu ar ūdens tvaikiem, pēc tam ar skābes šķīdumu, liekot olbaltumvielu slānim paplašināties un pēc tam nokrist, vienlaikus mainot krāsu.
Taustīšanās līdzeklis
Un Karlsrūes Tehnoloģiskā institūta (Vācija) speciālisti ir izstrādājuši materiālu, kas var paslēpt priekšmetus … no taustīšanās!
"Jaunā veida neredzamības apmetnis ir izgatavots no polimēra metamateriāla, kura īpašības nosaka īpaša struktūra," saka viens no izstrādātājiem Timo Bukmans. - Mums izdevās ap objektu uzbūvēt struktūru, kuras pretestība mainās atkarībā no koordinātām.
Pārklājuma struktūra sastāv no plānām adatām-konusiem, kuru galotnes pieskaras viena otrai. Turklāt kontaktpunktu lielumu aprēķina ar maksimālu precizitāti: tieši šis parametrs nodrošina materiālam nepieciešamās mehāniskās īpašības. Rezultātā, ja jūs novietojat kādu priekšmetu zem seguma, tad, pieskaroties materiālam no augšas, jūs nekad to nevarēsit atrast.
Tātad, eksperimentējot, zinātnieki ievietoja cietu cilindru dobumā zem pārklājuma. Iepriekš, pat ja cilindrs bija pārklāts ar porainu materiālu vai kokvilnu, tas to "neglāba" no sajūtas. Pētniekiem nav izdevies atrast cilindru zem brīnuma materiāla.
Tagad par vissvarīgāko - par atklājuma praktisko pielietojumu. Kam tas paredzēts? Pieņemsim, ka esat spiests gulēt uz dīvāna vai matrača, no kura izceļas atsperes, vai uz grīdas, vai uz zemes un akmeņiem - jūs nekad nezināt, kādi apstākļi notiek … Ja jums ir gultas pārklājs, kas izgatavots no materiāla, kas aizsargā pret taustīšanos, tad jūs neko nejutīsit neērtības.
"Tas atgādina Hansa Kristiana Andersena pasaku" Princese un zirņi ", komentēja Timo Bukmans. - Pasaciņā jutīgajai princesei tomēr izdevās sajust cieto zirni zem simts matračiem. Pietiks ar vienu mūsu materiāla slāni, lai princese gulētu mierīgi visu nakti.
Jaunums var padarīt apavus ērtākus. Ja nagla ieslīgst apavu apakšā, jūs to vienkārši nejutīsit, ja vien tas neizurbsies caur zolīti, kas izgatavota no "super materiāla".
Apģērbs vai soma no brīnišķīga materiāla palīdzēs pasargāt no zagļiem. Kā jūs zināt, zagļi visbiežāk vispirms izjūt lietas un kabatas ārā pēc maciņa vai mobilā tālruņa, un tikai pēc tam tur uzkāpj ar roku …
Ja jūs valkā jaku, mēteli vai lietusmēteli, kas izgatavots no skārienjutīga auduma, vai vērtslietas atrodas somā, kas izgatavota no šāda polimēra, tad uzbrucējs vienkārši neko nevar atrast. Lai gan, ja viņš vienkārši ar roku ielīst kabatā vai somā, tad diez vai šī zinātība darbosies. Bet katram noteikumam ir izņēmumi …
Ida ŠAHOVSKAJA