Les Chercheurs Développent le Système de Dissimulation Metamaterial-Basé Neuf Pour Cacher des Objectifs dans la Lumière Visible

Published on January 27, 2011 at 6:07 AM

L'idée de pouvoir devenir invisible, particulièrement en dissimulant simplement une personne ou un objectif de manteau spécial, a un appel éternel en littérature de la science-fiction et de fantasme.

Ces dernières années, les chercheurs ont trouvé des moyens d'effectuer les « metamaterials » très exotiques qui peuvent exécuter une version très brute de ce tour, maintenant un objectif d'être trouvé par une certaine fréquence particulière de radiothérapie, telle que des hyperfréquences, et fonctionner seulement aux échelles microscopiques. Mais un système qui fonctionne dans la lumière visible normale et pour des objectifs assez grands pour être vu à l'oeil nu est demeuré évasif.

Cette image affiche un cristal de calcite étendu sur un papier, faisant afficher toutes les lettres la double réfraction.

Maintenant, une équipe de recherche dans l'Alliance Singapour-MIT pour la Recherche et le Centre (INTELLIGENT) de Technologie a trouvé un système relativement simple et peu coûteux qui peut cacher un objectif aussi grand comme grain de poivre de la vue dans la lumière visible normale. La découverte de l'équipe a été publiée en ligne dans les Lettres Matérielles de Révision et apparaîtra bientôt dans la version imprimée du tourillon.

À La Différence des autres tentatives de produire l'invisibilité en construisant les matériaux posés par synthétique, la méthode neuve utilise une calcite appelée minérale normale et commune - une forme cristalline de carbonate de calcium, l'ingrédient principal dans les coquillages. « Très souvent, la solution évidente se repose juste là, » dit professeur George Barbastathis, un d'industrie mécanique de MIT des co-auteurs de l'état neuf.

Le papier Co-a été écrit Yuan INTELLIGENT Luo par boursier post-doctoral Baile Zhang, de boursier post-doctoral de MIT, et chercheur INTELLIGENT Xiaogang Liu, et la recherche a été financée par la Fondation Nationale des Recherches de Singapour (NRF) et les Instituts des États-Unis de la Santé Nationaux (NIH).

Dans l'expérience a enregistré en cet article, les travaux de système dans une configuration très soigneusement réglée : L'objectif à cacher (une clavette en métal dans l'expérience, ou quelque chose plus petite que lui) est mis sur un miroir plat et horizontal, et une couche de cristal de calcite - composé de deux pièces avec des orientations en cristal opposées, collé ensemble - est mis sur lui. Une Fois illuminé par la lumière visible et visualisé d'un certain sens, l'objectif sous la couche de calcite « disparaît, » et l'observateur voit la scène comme si il n'y avait rien sur le miroir.

Pour leur démonstration, ils ont mis le logo de MIT upside-down sur la paroi verticale derrière l'appareil, mis de sorte qu'une des lettres ait pu être visualisée directement par l'intermédiaire du miroir, alors que les autres deux étaient derrière la zone avec une clavette de 2 mm-hauts (la hauteur d'un grain de poivre) et sa couche de dissimulation de calcite. Puis, l'installation entière a été submergée dans le liquide. Ils ont prouvé que le logo a semblé normal, comme s'il n'y avait aucune clavette mais une pièce plate de miroir, une fois illuminé avec la lumière verte visible. N'importe Quelle imperfection dans l'effet de dissimulation aurait apparu comme mauvais alignement des lettres, mais il n'y avait aucune une telle anomalie ; ainsi, le fonctionnement de dissimulation était prouvé. Avec l'illumination bleue ou rouge, la dissimulation était encore pertinente mais avec de la deviation légère.

La Calcite a été longtemps connue pour avoir de seules propriétés optiques, y compris la capacité de courber (ou réfracter) un rayon de la lumière différemment selon la polarisation de la lumière (l'orientation de son champ électrique) ; ces propriétés peuvent entraîner le phénomène de la double réfraction, ou de voir des « doubles » en examinant par la calcite avec la lumière non polarisée régulière. Dans cette recherche, les deux pièces de calcite ont été installées pour courber la lumière de telle manière que la poutre apparaissante, après être passé par des réflexions multiples et des réfractions, ait semblé venir directement du miroir initial à la base de l'installation, plutôt que de la remarque plus élevée réelle au-dessus de l'objectif caché. Tout le chemin optique a été également préservé, qui signifie que l'instrument optique pas scientifique peut probablement découvrir la clavette masquée.

La Submersion de l'appareil dans un liquide avec un degré de réfraction soigneusement choisi préserve l'illusion. Barbastathis dit que l'installation fonctionnerait sans liquide, mais le passage de la lumière dans l'air entraînerait une partie brouillant qui rendrait l'effet moins d'une façon convaincante.

, Barbastathis dit, la même méthode pourrait être employée En principe dans de vraies situations pour dissimuler un objectif de vue - et la seule limitation sur la taille de l'objectif caché est la taille du cristal de calcite qui est disponible. L'équipe payée environ $1.000 le petit cristal qu'il a utilisé, il dit, mais beaucoup le plus grand pourrait être employé pour dissimuler des objectifs beaucoup plus grands. (Le plus le plus large cristal naturel de la calcite mesure 7 par 7 mètres, ou plus de 21 pieds à travers).

Pour l'instant, le système est essentiellement bi-dimensionnel, limitant l'effet de dissimulation à un domaine étroit des cornières ; en dehors de ces cornières, l'objectif masqué est tout à fait visible. « Nous avons quelques idées pour que la façon le rende entièrement en trois dimensions, » dit Barbastathis, le Professeur de Recherches de Singapour du Bloc Optique et le Professeur de l'Industrie Mécanique. De plus, l'équipe voudrait éliminer le besoin d'immerger le système dans le liquide et le faire fonctionner en air.

Hormis son évident application possible dans le défense ou police, la capacité de rendre quelque chose invisible pourrait avoir des utilisations dans la recherche, Barbastathis propose, comme fournir une voie de surveiller le comportement animal sans n'importe quelle distraction visible. « La chose importante est que maintenant c'est à l'extérieur dans l'ouvert, les gens commencera à penser » comment elle pourrait être utilisée.

Par Coïncidence, une autre équipe de principale recherche, basée à l'Université de Birmingham au R-U, a également publié ce mois de papier décrivant une méthode assimilée pour réaliser un manteau d'invisibilité de la visible-lumière utilisant la calcite.

Les résultats de MIT et de Birmingham « sont deux belles expériences. J'aime en particulier leur simplicité, » dit Ulf Leonhardt, présidence dans la physique théorique à l'Université de l'Ecosse de Saint Andrews, qui était l'auteur d'un des premiers articles qui ont décrit un système de dissimulation metamaterial-basé. La « Dissimulation a été inspirée par recherche sur des metamaterials, » il ajoute, « mais, ironiquement, ces dispositifs de dissimulation sont presque ` fait maison.' Au lieu des metamaterials optiques sophistiqués qui sont difficiles d'effectuer et avoir beaucoup de problèmes de leurs propres moyens, ils utilisent les cristaux simples de calcite. »

Comparé aux versions antérieures de masquer les systèmes qui ont seulement fonctionné pour les objectifs microscopiques, et seulement quand visualisé utilisant les longueurs d'onde par radio ou infrarouges, l'élan neuf est « plus près de la science-fiction, » Barbastathis dit. La « Science est habituellement un bit décevant quand vous le comparez à la science fiction, » qu'il dit, mais dans ce cas « nous sommes venus une phase plus proche » de la visibilité imaginative.

Source : http://web.mit.edu/

Last Update: 11. January 2012 12:12

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