"ינוויסאַביליטי קאַפּס" זענען נאָך ומזעיק
די לעצטע אין אַ סעריע פון "קלאָאַקס פון ומזעיק" איז דער געבוירן אין די אוניווערסיטעט פון ראָטשעסטער (1), וואָס ניצט די צונעמען אָפּטיש סיסטעם. אָבער, סקעפּטיקס רופן עס אַ מין פון אילוזיע טריק אָדער ספּעציעל ווירקונג, אין וואָס אַ קלוג אָביעקטיוו סיסטעם ריפראַקט ליכט און פארפירט די זעאונג פון די אַבזערווער.
עס איז אַ ביסל אַוואַנסירטע מאטעמאטיק הינטער דעם אַלע - סייאַנטיס דאַרפֿן צו נוצן עס צו געפֿינען ווי צו שטעלן די צוויי לענסעס אַזוי אַז די ליכט איז ריפראַקטיד אין אַזאַ אַ וועג אַז זיי קענען באַהאַלטן די כייפעץ גלייַך הינטער זיי. דעם לייזונג אַרבעט ניט בלויז ווען איר קוק גלייַך אין די לענסעס - אַ ווינקל פון 15 דיגריז אָדער אנדערן איז גענוג.
1. "ינוויסאַביליטי קאַפּ" פון די אוניווערסיטעט פון ראָטשעסטער.
עס קענען זיין געוויינט אין קאַרס צו עלימינירן בלינד ספּאַץ אין מירערז אָדער אין אַפּערייטינג רומז, אַלאַוינג סערדזשאַנז צו זען דורך זייער הענט. דאָס איז אן אנדער אין אַ לאַנג סעריע פון התגלות וועגן ומזעיק טעכנאָלאָגיעוואָס זענען געקומען צו אונדז אין די לעצטע יאָרן.
אין 2012, מיר שוין געהערט וועגן די "היטל פון ומזעיק" פון די אמעריקאנער דוק אוניווערסיטעט. בלויז די מערסט נייַגעריק לייענען דעמאָלט אַז עס איז געווען וועגן די ומזעיק פון אַ קליין צילינדער אין אַ קליינטשיק פראַגמענט פון די מייקראַווייוו ספּעקטרום. א יאָר פריער, דוק באאמטע געמאלדן וועגן סאָנאַר סטעלט טעכנאָלאָגיע וואָס קען ויסקומען פּראַמאַסינג אין עטלעכע קרייזן.
צום באַדויערן, עס איז געווען ומזעיק בלויז פון אַ זיכער פונט פון מיינונג און אין אַ ענג פאַרנעם, וואָס געמאכט די טעכנאָלאָגיע פון קליין נוצן. אין 2013, די טייערלאַס ענדזשאַנירז אין דוק פארגעלייגט אַ 3 ד געדרוקט מיטל וואָס קאַמאַפלאַזשד אַ כייפעץ געשטעלט ין מיט מיקראָ-האָלעס אין די סטרוקטור (2). אָבער, ווידער, דאָס געטראפן אין אַ לימיטעד קייט פון כוואליעס און בלויז פון אַ זיכער פונט פון מיינונג.
אין די פאָוטאַגראַפס ארויס אויף די אינטערנעט, די קאַפּע פון די קאַנאַדיאַן פירמע Hyperstealth געקוקט פּראַמאַסינג, וואָס אין 2012 איז געווען אַדווערטייזד אונטער די ינטריגינג נאָמען Quantum Stealth (3). צום באַדויערן, ארבעטן פּראָוטאַטייפּס האָבן קיינמאָל געווען דעמאַנסטרייטיד, און עס איז נישט דערקלערט ווי עס אַרבעט. די פירמע ציטירט זיכערהייט ישוז ווי די סיבה און קריפּטיקאַללי ריפּאָרץ אַז עס איז פּריפּערינג געהיים ווערסיעס פון די פּראָדוקט פֿאַר די מיליטער.
פראָנט מאָניטאָר, דערציען אַפּאַראַט
ערשטער מאָדערןומזעיק היטל» באַקענענ מיט צען יאָר צוריק דורך יאַפּאַניש ינזשעניר פּראָף. Susumu Tachi פון דעם אוניווערסיטעט פון טאָקיאָ. ער געוויינט אַ אַפּאַראַט פּאַזישאַנד הינטער אַ מענטש ווערינג אַ מאַנטל וואָס איז אויך אַ מאָניטאָר. די בילד פון די דערציען אַפּאַראַט איז פּראַדזשעקטאַד אויף עס. דער מענטש אין די מאַנטל איז געווען "ומזעיק". א ענלעך טריק איז געניצט דורך די אַדאַפּטיוו פאָרמיטל קאַמאַפלאַזש מיטל באַקענענ אין די פריערדיקע יאָרצענדלינג דורך BAE Systems (4).
עס דיספּלייז אַן ינפרערעד בילד "פון הינטער" אויף די פאנצער פון דעם טאַנק. אַזאַ אַ מאַשין איז פשוט נישט געזען אין סייטינג דעוויסעס. דער געדאַנק פון מאַסקינג אַבדזשעקץ גענומען פאָרעם אין 2006. John Pendry פון ימפּעריאַל קאַלידזש לאָנדאָן, David Schurig און David Smith פון Duke University האָבן ארויס די טעאָריע פון "טראַנספאָרמאַטיאָן אָפּטיקס" אין דעם זשורנאַל Science און דערלאנגט ווי עס אַרבעט אין די פאַל פון מייקראַווייווז (מער ווייוולענגטס ווי קענטיק ליכט).
2. אַ "ינוויזאַביליטי היטל" געדרוקט אין דרייַ דימענשאַנז.
מיט דער הילף פון צונעמען מעטא-מאטעריאלען, קען מען בייגן אן עלעקטראמאגנעטישע כוואליע אויף אזא אופן, אז מען זאל פארביי די ארומיגע אביעקט און זיך אומקערן צו איר יעצטיגן וועג. דער פּאַראַמעטער וואָס קעראַקטערייזאַז די אַלגעמיינע אָפּטיש אָפּרוף פון די מיטל איז די רעפראַקטיווע אינדעקס, וואָס דיטערמאַנז ווי פילע מאל סלאָוער ווי אין וואַקוום, ליכט באוועגט אין דעם מיטל. מיר רעכענען עס ווי דער וואָרצל פון די פּראָדוקט פון קאָרעוו עלעקטריק און מאַגנעטיק לעדוירעס.
קאָרעוו עלעקטריק לעדוירעס; באַשטימט ווי פילע מאָל די עלעקטריקאַל ינטעראַקשאַן קראַפט אין אַ געגעבן מאַטעריע איז ווייניקער ווי די ינטעראַקשאַן קראַפט אין וואַקוום. דעריבער, עס איז אַ מאָס פון ווי שטארק די עלעקטריקאַל טשאַרדזשיז אין אַ מאַטעריע ריספּאַנד צו אַ פונדרויסנדיק עלעקטריש פעלד. רובֿ סאַבסטאַנסיז האָבן אַ positive פּערמיץ, וואָס מיטל אַז די פעלד געביטן דורך די מאַטעריע האט נאָך די זעלבע טייַטש ווי די פונדרויסנדיק פעלד.
די רעלאַטיוו מאַגנעטיק לעדוירעס m באַשטימט ווי די מאַגנעטיק פעלד ענדערונגען אין אַ פּלאַץ אָנגעפילט מיט אַ געגעבן מאַטעריאַל, קאַמפּערד צו די מאַגנעטיק פעלד וואָס וואָלט עקסיסטירן אין אַ וואַקוום מיט דער זעלביקער פונדרויסנדיק מאַגנעטיק פעלד מקור. פֿאַר אַלע נאַטירלעך סאַבסטאַנסיז, די קאָרעוו מאַגנעטיק לעדוירעס איז positive. פֿאַר טראַנספּעראַנט מידיאַ אַזאַ ווי גלאז אָדער וואַסער, אַלע דריי קוואַנטאַטיז זענען positive.
דערנאָך ליכט, וואָס גייט פארביי פון וואַקוום אָדער לופט (לופט פּאַראַמעטערס זענען בלויז אַ ביסל אַנדערש פון וואַקוום) אין די מיטל, איז ריפראַקטיד לויט די געזעץ פון ריפראַקשאַן און די פאַרהעלטעניש פון די סינוס פון די ווינקל פון ינסידאַנס צו די סינוס פון די בראָך ווינקל איז גלייַך צו די רעפראַקטיווע אינדעקס פֿאַר דעם מיטל. די ווערט איז ווייניקער ווי נול; און m מיטל אַז די עלעקטראָנס אין די מיטל מאַך אין די פאַרקערט ריכטונג צו די קראַפט באשאפן דורך די עלעקטריק אָדער מאַגנעטיק פעלד.
דאָס איז פּונקט וואָס כאַפּאַנז אין מעטאַלס, אין וואָס די פֿרייַ עלעקטראָן גאַז אַנדערגאָו זיין אייגענע אַסאַליישאַן. אויב די אָפטקייַט פון אַ ילעקטראָומאַגנעטיק כוואַליע טוט נישט יקסיד די אָפטקייַט פון די נאַטירלעך אַסאַליישאַנז פון עלעקטראָנס, די אַסאַליישאַנז פאַרשטעלן די עלעקטריק פעלד פון די כוואַליע אַזוי יפעקטיוולי אַז זיי טאָן ניט לאָזן עס צו דורכנעמען טיף אין די מעטאַל און אפילו מאַכן אַ פעלד דירעקטעד פאַרקערט. צו די פונדרויסנדיק פעלד.
ווי אַ רעזולטאַט, די פּערמיטיוויטי פון אַזאַ אַ מאַטעריאַל איז נעגאַטיוו. ניט געקענט דורכנעמען טיף אין די מעטאַל, ילעקטראָומאַגנעטיק ראַדיאַציע איז שפיגלט פון די ייבערפלאַך פון די מעטאַל, און דער מעטאַל זיך אַקווייערז אַ כאַראַקטעריסטיש לאַסטער. וואָס אויב ביידע טייפּס פון פּערמיטטיוויטי זענען נעגאַטיוו? די קשיא איז געווען געפרעגט אין 1967 דורך די רוסישע פיזיקער וויקטאָר וועסעלאַגאָ. עס ווײַזט זיך אויס, אַז דער בראָך־אינדעקס פֿון אַזאַ מיטל איז נעגאַטיוו און ליכט ווערט צעבראָכן אויף גאָר אַן אַנדער אופן, ווי פֿון דער געוויינלעכער רעפראַקציע געזעץ.
5. נעגאַטיוו ריפראַקשאַן אויף די ייבערפלאַך פון אַ מעטאַמאַטעראַל - וויזשוואַלאַזיישאַן
דעמאלט ווערט די ענערגיע פון דער עלעקטראמאגנטישער כוואליע אריבערגעפירט פאראויס, אבער די מאקסימא פון דער עלעקטראמאגנאטישער כוואליע באוועגן זיך אין דער פארקערטער ריכטונג צו דער פארעם פון דעם שטויס און די אריבערגעפירטע ענערגיע. אַזאַ מאַטעריאַלס טאָן ניט עקסיסטירן אין נאַטור (עס זענען קיין סאַבסטאַנסיז מיט נעגאַטיוו מאַגנעטיק לעדוירעס). בלויז אין די 2006 ויסגאַבע דערמאנט אויבן און אין פילע אנדערע אויסגאבעס באשאפן אין סאַבסאַקוואַנט יאָרן, עס איז מעגלעך צו באַשרייַבן און, דעריבער, בויען קינסטלעך סטראַקטשערז מיט אַ נעגאַטיוו רעפראַקטיווע אינדעקס (5).
זיי זענען גערופן מעטאַמאַטעריאַלז. די גריכיש פּרעפיקס "מעטאַ" מיטל "נאָך", דאָס איז, דאָס זענען סטראַקטשערז געמאכט פון נאַטירלעך מאַטעריאַלס. מעטאַמאַטעריאַלז קריגן די פּראָפּערטיעס זיי דאַרפֿן דורך בויען קליינטשיק עלעקטריקאַל סערקאַץ וואָס נאָכקרימען די מאַגנעטיק אָדער עלעקטריקאַל פּראָפּערטיעס פון דעם מאַטעריאַל. פילע מעטאַלס האָבן אַ נעגאַטיוו עלעקטריקאַל לעדוירעס, אַזוי עס איז גענוג צו לאָזן פּלאַץ פֿאַר עלעמענטן וואָס געבן אַ נעגאַטיוו מאַגנעטיק ענטפער.
אַנשטאָט אַ כאָומאַדזשיניאַס מעטאַל, אַ פּלאַץ פון דין מעטאַל ווירעס עריינדזשד אין די פאָרעם פון אַ קוביק גריד זענען אַטאַטשט צו אַ טעלער פון ינסאַלייטינג מאַטעריאַל. דורך טשאַנגינג די דיאַמעטער פון די ווירעס און די ווייַטקייט צווישן זיי, עס איז מעגלעך צו סטרויערן די אָפטקייַט וואַלועס אין וואָס די סטרוקטור וועט האָבן אַ נעגאַטיוו עלעקטריקאַל לעדוירעס. צו באַקומען נעגאַטיוו מאַגנעטיק לעדוירעס אין די סימפּלאַסט פאַל, דער פּלאַן באשטייט פון צוויי צעבראכן רינגס געמאכט פון אַ גוט אָנפירער (למשל, גאָלד, זילבער אָדער קופּער) און אפגעשיידט דורך אַ פּלאַסט פון אן אנדער מאַטעריאַל.
אַזאַ סיסטעם ווערט גערופן אַ שפּאַלטן רינג רעזאַנאַטאָר - אַבריוויייטיד ווי SRR, פון די ענגליש. שפּאַלטן-רינג רעזאַנאַטאָר (6). צוליב די ריס אין די רינגען און דער ווייטקייט צווישן זיי, האט עס א געוויסע קעפאציאנטן, ווי א קאפאזיטאר, און וויבאלד די רינגען זענען געמאכט פון קאנדוקטיוו מאטעריאל האט ער אויך א געוויסע אינדוקטאנס, ד.ה. פיייקייט צו דזשענערייט קעראַנץ.
ענדערונגען אין די פונדרויסנדיק מאַגנעטיק פעלד פון די ילעקטראָומאַגנעטיק כוואַליע מאַכן אַ שטראם לויפן אין די רינגען, און דער שטראם קריייץ אַ מאַגנעטיק פעלד. עס טורנס אויס אַז מיט אַ צונעמען פּלאַן, די מאַגנעטיק פעלד באשאפן דורך די סיסטעם איז דירעקטעד פאַרקערט צו די פונדרויסנדיק פעלד. דעם רעזולטאטן אין אַ נעגאַטיוו מאַגנעטיק לעדוירעס פון אַ מאַטעריאַל מיט אַזאַ עלעמענטן. דורך באַשטעטיקן די פּאַראַמעטערס פון די מעטאַמאַטעראַל סיסטעם, איר קענען באַקומען אַ נעגאַטיוו מאַגנעטיק ענטפער אין אַ גאַנץ ברייט קייט פון כוואַליע פריקוואַנסיז.
מעטאַ - בנין
דער חלום פון די דיזיינערז איז צו בויען אַ סיסטעם אין וואָס די כוואליעס וואָלט יידילי לויפן אַרום די כייפעץ (7). אין 2008, סייאַנטיס אין די אוניווערסיטעט פון קאַליפאָרניאַ, בערקלי, פֿאַר די ערשטער מאָל אין געשיכטע, באשאפן דריי-דימענשאַנאַל מאַטעריאַלס וואָס האָבן אַ נעגאַטיוו רעפראַקטיווע אינדעקס פֿאַר קענטיק און נאָענט ינפרערעד ליכט, בייגן ליכט אין אַ ריכטונג פאַרקערט צו זייַן נאַטירלעך ריכטונג. זיי באשאפן אַ נייַע מעטאַמאַטעראַל דורך קאַמביינינג זילבער מיט מאַגניזיאַם פלאָרייד.
דערנאָך עס איז שנייַדן אין אַ מאַטריץ קאַנסיסטינג פון מיניאַטורע נעעדלעס. די דערשיינונג פון נעגאַטיוו ריפראַקשאַן איז באמערקט ביי ווייוולענגטס פון 1500 נם (לעבן ינפרערעד). אין פרי 2010, Tolga Ergin פון Karlsruhe אינסטיטוט פון טעכנאָלאָגיע און חברים אין ימפּעריאַל קאַלידזש לאָנדאָן באשאפן ומזעיק ליכט פאָרהאַנג. די ריסערטשערז געניצט מאַטעריאַלס בנימצא אויף די מאַרק.
זיי געוויינט פאָטאָניק קריסטאַלז געלייגט אויף אַ ייבערפלאַך צו דעקן אַ מיקראָסקאָפּיק פּראָטרוסיאָן אויף אַ גאָלד טעלער. אַזוי די מעטאַמאַטעריעל איז געווען באשאפן פון ספּעציעל לענסעס. די לענסעס אַנטקעגן דעם הומפּ אויף די טעלער זענען ליגן אין אַזאַ אַ וועג אַז דורך דיפלעקטינג טייל פון די ליכט כוואליעס, זיי עלימינירן די צעוואָרפן פון ליכט אויף די באַלדזש. דורך אָבסערווירן דעם טעלער אונטער אַ מיקראָסקאָפּ, ניצן ליכט מיט אַ ווייוולענגט נאָענט צו די פון קענטיק ליכט, די סייאַנטיס געזען אַ פלאַך טעלער.
שפּעטער, ריסערטשערז פון דוק אוניווערסיטעט און ימפּעריאַל קאַלידזש לאָנדאָן זענען ביכולת צו באַקומען אַ נעגאַטיוו אָפּשפּיגלונג פון מייקראַווייוו ראַדיאַציע. צו קריגן דעם ווירקונג, יחיד עלעמענטן פון די מעטאַמאַטעראַל סטרוקטור מוזן זיין ווייניקער ווי די ווייוולענגט פון ליכט. אַזוי עס איז אַ טעכניש אַרויסרופן וואָס ריקווייערז די פּראָדוקציע פון זייער קליין מעטאַמאַטעראַל סטראַקטשערז וואָס גלייַכן די ווייוולענגט פון ליכט זיי זענען געמיינט צו ברעכן.
קענטיק ליכט (פיאַלקע צו רויט) האט אַ כוואַליע לענג פון 380 צו 780 נאַנאָמעטער (אַ נאַנאָמעטער איז איין ביליאַנז פון אַ מעטער). נאַנאָטעטשנאָלאָגיסץ פון די סקאַטיש אוניווערסיטעט פון סט. ענדרו זענען געקומען צו ראַטעווען. זיי גאַט אַ איין שיכטע פון גאָר דענסלי מעשט מעטאַמאַטעריעל. די בלעטער פון די ניו דזשאָורנאַל פון פיזיק באַשרייַבן אַ מעטאַפלעקס וואָס איז ביכולת צו בייגן ווייוולענגטס פון וועגן 620 נאַנאָמעטערס (מאַראַנץ-רויט ליכט).
אין 2012, אַ גרופּע פון אמעריקאנער ריסערטשערז אין די אוניווערסיטעט פון טעקסאַס אין אַוסטין געקומען מיט אַ גאָר אַנדערש טריק ניצן מייקראַווייווז. א צילינדער מיט אַ דיאַמעטער פון 18 סענטימעטער איז קאָוטאַד מיט אַ נעגאַטיוו ימפּידאַנס פּלאַזמע מאַטעריאַל, וואָס אַלאַוז מאַניפּיאַליישאַן פון די פּראָפּערטיעס. אויב עס האט פּונקט די פאַרקערט אָפּטיש פּראָפּערטיעס פון די פאַרבאָרגן כייפעץ, עס קריייץ אַ מין פון "נעגאַטיוו".
אזוי, די צוויי כוואליעס אָוווערלאַפּ און די כייפעץ ווערט ומזעיק. דער רעזולטאַט, דער מאַטעריאַל קענען בייגן עטלעכע פאַרשידענע אָפטקייַט ריינדזשאַז פון די כוואַליע אַזוי אַז זיי לויפן אַרום די כייפעץ, קאַנווערדזשינג אויף די אנדערע זייַט פון עס, וואָס קען נישט זיין באמערקט צו אַ אַרויס אַבזערווער. טעאָרעטיש קאַנסעפּס זענען מערן.
מיט אַ טוץ חדשים צוריק, Advanced Optical Materials פארעפנטלעכט אַן אַרטיקל וועגן אַ מעגלעך גראַונדברייקינג לערנען דורך סייאַנטיס אין די אוניווערסיטעט פון סענטראַל פלאָרידאַ. ווער ווייסט אויב זיי ניט אַנדערש צו באַקומען די יגזיסטינג ריסטריקשאַנז אויף "ומזעיק האַץ» געבויט פון מעטאַמאַטעריאַלז. לויט די אינפֿאָרמאַציע זיי ארויס, די דיסאַפּיראַנס פון די כייפעץ אין די קענטיק ליכט קייט איז מעגלעך.
7. טעאָרעטיש וועגן פון בענדינג ליכט אויף אַ ומזעיק כייפעץ
Debashis Chanda און זיין מאַנשאַפֿט באַשרייַבן די נוצן פון אַ מעטאַמאַטעריאַל מיט אַ דריי-דימענשאַנאַל סטרוקטור. עס איז מעגלעך צו באַקומען עס דאַנק צו די אַזוי גערופענע. נאַנאָטראַנספער דרוקן (נטפּ), וואָס טראגט מעטאַל-דיעלעקטריק טייפּס. די רעפראַקטיווע אינדעקס קענען זיין טשיינדזשד דורך נאַנאָ-ענגינעערינג מעטהאָדס. די ליכט פּראַפּאַגיישאַן דרך מוזן זיין קאַנטראָולד אין די דריי-דימענשאַנאַל ייבערפלאַך סטרוקטור פון די מאַטעריאַל מיט די ילעקטראָומאַגנעטיק אפקלאנג אופֿן.
ססיענטיסץ זענען זייער אָפּגעהיט אין זייער קאַנקלוזשאַנז, אָבער פֿון די באַשרייַבונג פון זייער טעכנאָלאָגיע עס איז גאַנץ קלאָר אַז קאָאַטינגס פון אַזאַ אַ מאַטעריאַל זענען ביכולת צו דעפלעקט ילעקטראָומאַגנעטיק כוואליעס אין אַ גרויס מאָס. אין דערצו, די וועג די נייַ מאַטעריאַל איז דערלויבט די פּראָדוקציע פון גרויס געביטן, וואָס געפֿירט עטלעכע צו חלום פון פייטערז באדעקט מיט אַזאַ קאַמאַפלאַזש וואָס וואָלט צושטעלן זיי מיט ומזעיק גאַנץ, פון ראַדאַר צו טאָגליכט.
קאַנסילמאַנט דעוויסעס ניצן מעטאַמאַטעריאַלז אָדער אָפּטיש טעקניקס טאָן ניט פאַרשאַפן די פאַקטיש דיסאַפּיראַנס פון אַבדזשעקץ, אָבער בלויז זייער ומזעיק צו דיטעקשאַן מכשירים, און באַלד, טאָמער, צו די אויג. אָבער, עס זענען שוין מער ראַדיקאַל געדאנקען. Jeng Yi Lee און Ray-Kuang Lee פון די נאַשאַנאַל טייוואַן צינג הואאַ אוניווערסיטעט פארגעלייגט אַ טעאָרעטיש באַגריף פון אַ קוואַנטום "היטל פון ומזעיק" וואָס קענען באַזייַטיקן אַבדזשעקץ ניט בלויז פון די פעלד פון מיינונג, אָבער אויך פון פאַקט ווי אַ גאַנץ.
דאָס וועט אַרבעטן ענלעך צו וואָס איז דיסקאַסט אויבן, אָבער די Schrödinger יקווייזשאַן וועט זיין געוויינט אַנשטאָט פון מאַקסוועל ס יקווייזשאַנז. די פונט איז צו אויסשטרעקן די מאַשמאָעס פעלד פון די כייפעץ אַזוי אַז עס איז גלייַך צו נול. טעאָרעטיש, דאָס איז מעגלעך אין די מיקראָסקאַלע. אָבער, עס וועט נעמען אַ לאַנג צייַט צו וואַרטן פֿאַר די טעקנאַלאַדזשיקאַל פּאַסאַבילאַטיז פון מאַנופאַקטורינג אַזאַ אַ דעקל. ווי יעדער "ומזעיק היטל“וואָס קען מען זאָגן אַז זי האָט טאַקע עפּעס באַהאַלטן פון אונדזער מיינונג.
