Prof. George'as Eleftheriadesas kartu su doktorantu Michaelu Selvanayagamu sukūrė ir išbandė naują nematomumo efekto sukūrimo metodą – jie apgaubė objektą nedidelėmis antenomis, kurios kolektyviai spinduliuoja elektromagnetinė lauką. Spinduliuojamas laukas kompensuoja bet kokias bangas, atsispindinčias nuo apsiaustu padengto objekto. Jų mokslinis darbas „Experimental demonstration of active electromagnetic cloaking“ publikuotas recenzuojamame leidinyje „Physical Review X“.
„Pažvelgėme į problemą iš elektros inžinerijos pusės. Bet mus labiausiai džiugina tai, kad apsiaustas yra labai praktiškas“, - sakė profesorius.
Įsivaizduokite ant šaligatvio pastatytą pašto dėžutę. Kuomet šviesa atsitrenkia į dėžutę ir nuo jos atsispindėjusi pasiekia jūsų akis, pašto dėžutę matote. Kuomet radijo bangos atsitrenkia į dėžutę ir atsispindėjusios pasiekia radarą, šis taip pat aptinka dėžutę. Todėl prof. G. Eleftheriadesas ir M. Selvanyagamas padengė dėžutę plonu antenų sluoksniu, spinduliuojančiu radijo bangas, kurios neutralizuoja visas radijo bangas, galinčias atsispindėti ir patekti į radaro jutiklį. Tokiu būdu radarui ši dėžutė tampa nematoma.
„Pademonstravome kitokį nematomumo realizavimo būdą. Tai labai paprasta: vietoje bandymų slepiamą daiktą padengti metamedžiagų sluoksnių, mes tą objektą apgaubiame vienu mažų antenų sluoksniu, o šis sluoksnis spinduliuoja lauką, kuris neutralizuoja atspindžius nuo objekto“, - sakė profesorius.
Nematomumo apsiausto veikimas buvo pademonstruotas eksperimentiškai, vienu antenų sluoksniu slepiant metalinį cilindrą nuo radijo bangų. Sistemą galima padidinti taip, kad ji slėptų ir didesnius objektus, o G. Eleftheriadesas tikisi, kad antenų uždangalas galės būti spausdinamas, kaip plokščias apsiaustas ar oda. Kol kas norint, kad apsiaustas neutralizuotų radijo bangas, reikia rankiniu būdu sureguliuoti tinkamą magnetinio lauko dažnį, tačiau ateityje jis galėtų veikti ir kaip jutiklis, ir kaip aktyvių antenų rinkinys, galintis realiu laiku prisitaikyti prie skirtingų bangų – panašios technologijos jau taikomos aktyviose triukšmo slopinimo sistemose, sutelpančiose į ausines, rašo phys.org.
Funkcionalaus nematomumo apsiausto kūrimo darbai pradėti dar 2006 metais, tačiau iki šiol apsiausto variantai buvo gerokai didesni, grėmėzdiškesni. Pavyzdžiui, norint pagaminti nematomumo apsiaustą automobiliui reikėdavo visą transporto priemonės paviršių padengti keliais sluoksniais metamedžiagų, kad šios efektyviai apsaugotų nuo elektromagnetinių bangų atspindžių. Tačiau tokie apsiaustai būdavo labai dideli, nelankstūs, todėl jie iš esmės nebuvo taikytini realioje aplinkoje. Ankstesni bandymai sukurti plonesnius apsiaustus nebuvo adaptyvūs ir aktyvūs, galėjo paslėpti tik labai nedidelius objektus.
Kanados mokslininkų išradimą galima būtų pritaikyti daugelyje akivaizdžių sričių: slėpti karines transporto priemones, atlikti žvalgybos operacijas. Bet labai tikėtina, kad ateityje ši technologija galės prisidėti prie ryšio tinklų gerinimo – tokiu apsiaustu padengus kliūtis, esančias mobiliojo ryšio bazinių stočių kelyje, galima būtų užtikrinti netrukdomą signalų skleidimą. Sistema taip pat galėtų pakeisti padengto objekto išvaizdą – jį padidinti, sumažinti ar netgi perkelti regimą jo buvimo vietą erdvėje.
Ir nors kol kas bandyta tik radijo bangų spektre veikianti nematomumo sistema, technologijai vystantis ją galima būtų suderinti veikimui teraherciniame regimų bangų dažnio spektre, taikant tuos pačius principus.
Pilną mokslinio darbo aprašymą galima rasti čia.
