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研究者は可視ライトに目的を隠すために新しい Metamaterial ベースの覆うシステムを開発します

Published on January 27, 2011 at 6:07 AM

特別なマントで人か目的を単に隠すことによって見えなく、特になれますの考えに科学フィクションおよび想像の文献で不断の懇願があります。

近年、研究者はマイクロウェーブのような保つこのトリックの非常に粗野なバージョンをある特定の特定の頻度の放射検出からの目的を行う、ことができるおよび働くだけ見つけました顕微鏡のスケールで非常にエキゾチックな 「metamaterials」作る方法を。 しかし通常の可視ライトでそして肉眼と見られるには十分に大きい目的のために働くシステムは逃げやすく残りました。

この画像は複屈折を示しますすべての文字はペーパーによりに置かれる方解石の水晶を示します。

ここで、研究および技術の (スマートな) 中心のためのシンガポール MIT 同盟の研究者のチームは通常の可視ライトで眺めからコショウの実大きい目的を隠すことができる比較的簡単で、安価なシステムを見つけました。 チームの発見は物理的な検討の文字でオンラインで出版され、ジャーナルのプリントバージョンですぐに現われます。

合成物質によって層にされる材料の構築によって不可視性を作り出す他の試みとは違って新しい方法は方解石 - 炭酸カルシウムの結晶形式、貝殻の主要な原料と呼出される通常の、共通の鉱物を使用します。 「頻繁に、明らかな解決はちょうどそこに坐っています」、 MIT 機械工学教授を言いますジョージ Barbastathis、新しいレポートの共著者の者。

ペーパーはスマートな博士研究員、元ルオ MIT の博士研究員、および Xiaogang 劉スマートな研究者によって Baile チャン共著され、研究はシンガポールの健康 (NIH) のある各国用の (NRF)研究振興財団そして米国の各国用協会によって資金を供給されました。

実験ではこのペーパー、非常に注意深く制御された設定のシステム作業で報告しました: 隠れるべき目的は方解石の水晶の平らな、水平ミラーおよび層にその上に (実験の金属のウェッジ、またはそれより小さい何でも) - 反対の水晶オリエンテーションの 2 部分から、一緒につけられる成っている - 置かれます置かれます。 可視ライトによって照らされ、目的は 「方解石の層の下である特定の方向から見られたとき消え」、何もミラーの上になかったように観測者は場面を見ます。

デモンストレーションのために、それらは置かれた器具の後ろに縦の壁に他の 2 つは 2 ミリメートルの高さのウェッジ (コショウの実の高さ) および方解石の隠す層の領域の後ろにあったが文字の 1 つがミラーで直接見ることができるのは MIT のロゴを逆さまに置いたからです。 それから、全セットアップは液体で水中に沈みました。 それらは目に見える緑色航法燈と照らされたときウェッジ平らなミラーの部分がありようにロゴが正常だったようであることを示しました、であった。 覆う効果のどの欠陥でも文字のミスアラインメントとして出て来ようが、そのような異常がありませんでした; 従って、覆う操作は証明されました。 青か赤い照明によって、覆うことは有効しかしわずかなミスアラインメントによってまだでした。

方解石は長くライトの分極 (電界のオリエンテーション) によって (または屈折するため) 別様に光線を曲げる機能を含む一義的な光学的性質が、あるために知られてしまいました; 規則的な unpolarized ライトが付いている方解石を通って見るときこれらの特性により複屈折、または 「倍」を見ることの現象を引き起こすことができます。 この研究では隠された目的の上の実際の高いポイントからのよりもむしろライトを多重反射および屈折によって行くことの後の出現のビームが、セットアップのベースにオリジナルミラーから直接来たようであるように曲げるために、方解石の 2 部分は方向づけられました。 意味する総光学経路はまた科学的な光学機器は多分覆われたウェッジの覆いを取ることができないことを維持されました。

注意深く選択された程度の屈折の液体の器具を水中に沈めることは錯覚を維持します。 Barbastathis はセットアップが液体なしで働くが、空気へのライトの転移により効果をより少なく説得力をこめて作る汚れることを引き起こすことを言います。

- 原則的には眺めからの目的を隠すのに、 Barbastathis は言います、実際の状態で同じ方法が使用でき、隠された目的のサイズの唯一の限定は使用できる方解石の水晶のサイズです。 使用した小さい水晶の分を $1,000 について支払われるチーム、彼は言います、大いにより大きい目的を隠すのに大いにより大きい物が使用できます。 (方解石のおそらく最大の自然な水晶は 7 メートル、か 21 フィート以上 7 つを測定します)。

ここでは、システムは本質的に二次元で、覆う効果を角度の狭い範囲に限定します; これらの角度の外で、覆われた目的はかなり目に見えます。 それを十分に三次元にする 「私達に方法のためのある考えがあります」光学の Barbastathis、シンガポールの研究教授および機械工学の教授を言います。 さらに、チームは浸すための必要性を液体でシステムを除去し、空気で働かせます望みます。

は別として明らか潜在的アプリケーションで防衛または法の執行、何かを見えないする機能は目に見える気晴らしなしで動物の動作を監視する方法の提供のような研究の使用が、 Barbastathis は提案します、あることができます。 「どのように使用されるかもしれませんか重要な事柄、人々について」は考え始めます今これが公になっていることです。

同時に、イギリスのバーミンガム大学で基づく他の独立した調査チームはまた方解石を使用して目に見えライト不可視性のマントを達成するための同じような方法を記述するペーパー今月を出版しました。

MIT およびバーミンガムの結果は 「2 つの美しい実験です。 私は特に簡易性を好みます」、 Ulf Leonhardt の metamaterial ベースの覆うシステムを記述した最初のペーパーの 1 枚の著者だったスコットランドのセント・アンドリュースの大学の理論物理学の椅子を言います。 「覆うことは metamaterials の研究によって促されました」、彼は付け加えますが、 「、皮肉にも、これらの覆う装置はですほとんど手製 `」。 専有物の多くの問題を作り、持って困難である洗練された光学 metamaterials の代りに使用します簡単な方解石の水晶を」。

無線か赤外線の波長を使用して見られてときだけだけ顕微鏡の目的のために働いたシステムを覆うことの以前のバージョンと比較されて、新しいアプローチは空想科学小説に近い方に 「あり」と Barbastathis は言います。 「科学通常ビットですサイファイとそれを比較するとき失望して」、は彼が言うが、この場合 「私達は 1 つのステップ想像的な視野に」より近い来ました。

ソース: http://web.mit.edu/

Last Update: 11. January 2012 10:55

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