Как помогает плащ невидимка. Китайский плащ-невидимка: как фейковое видео попыталось обогнать время

Если с вами произошел необычный случай, вы увидели странное существо или непонятное явление, вам приснился необычный сон, вы увидели в небе НЛО или стали жертвой похищения пришельцев, вы можете прислать нам свою историю и она будет опубликована на нашем сайте ===> .

Иногда в жизни возникают ситуации, когда нам необходимо... скрыться. Или скрыть от посторонних глаз какие-то объекты. Одним словом - замаскироваться. В этом нам вполне способны помочь современные технологии.

За последние годы исследователям удалось создать ряд метаматериалов (композиционных материалов, свойства которых обусловлены не столько свойствами составляющих их элементов, сколько структурой), которые не пропускают свет, звук, тепло и так далее...

Даже в волшебном мире Гарри Поттера плащ-невидимка был редкостью

Обман зрения

Сделать невидимым самого человека, увы, не получится: для этого ткани нашего тела должны перестать преломлять и отражать свет. Но если и удастся изменить человеческий организм для его невидимости, то неизвестно еще, к каким последствиям это приведет. Например, мы можем ослепнуть, потому что невидимые глаза перестанут улавливать свет... Поэтому оптимальный вариант, который позволит нам хотя бы создать иллюзию исчезновения, использовать специальные «маскировочные» материалы.

Речь идет, например, о субстанции, обладающей отрицательным углом преломления. В результате световые лучи как бы «огибают» объект, и сторонний наблюдатель видит только то, что находится позади него, а сам объект остается невидимым.

Первый шаг к созданию «плаща-невидимки» был сделан еще в середине 90-х годов прошлого века физиком Имперского колледжа Лондона Джоном Пендри. Ученый предложил использовать для этой цели метаматериалы, в состав которых входят проводящий электричество металл, а также диэлектрик.

Несколько лет назад японские ученые изобрели покрывало для маскировки. Специальные датчики, прикрепленные к поверхности, придают покрывалу цвет окружающих его объектов и частично препятствуют преломлению света. Поэтому если человек надел такой плащ, можно видеть другие предметы сквозь него!

В 2011 году группа ученых из Барселонского университета (Испания) во главе с Альваро Санчесом совместно с коллегами из Словацкой академии наук предложила систему защиты объектов от воздействия магнитного поля при помощи ферромагнитного покрытия. Из этого материала делаются, к примеру, обычные магнитики на холодильник.

Предмет, находящийся под покрытием, становится непроницаемым для магнитных лучей. Таким образом, можно будет сделать более безопасной процедуру МРТ и... «обманывать» магнитные рамки, расположенные на вокзалах и в аэропортах.

Не так давно команде физиков из Бирмингема удалось создать материал с одноосными кристаллами нитрида кремния на прозрачной нанопористой подложке из оксида кремния. В кристаллах проделали нанометровые отверстия, что превратило материал в гладкое оптическое зеркало, способное скрывать объекты в видимом диапазоне.

Канадской компанией Hyperstealth, специализирующейся на изготовлении камуфляжа, была разработана мягкая ткань Quantum Stealth, позволяющая «обводить» свет вокруг объекта, что делает его невидимым не только для глаз, но и для камер, а кроме того, скрывает также тени от объектов.

Тестирование Quantum Stealth началось в 2012 году. Правда, поначалу материал предназначался только для военных. В апреле 2014 года компания объявила о запуске коммерческого варианта «плаща-невидимки» - Hyperstealth INVISIB. Возможно, в следующем году ткань уже поступит в свободную продажу.

Даешь нанотрубки!

Исследователи из Университета Северного Техаса в Далласе разработали технологию «стирания» объектов при помощи углеродных нанотрубок. В ее основе лежит фототермическое преломление, или эффект миража. Принцип разработанной технологии следующий: операторы, попеременно то включая, то выключая подачу тока, нагревают и остужают материал, состоящий из цилиндрических молекул углерода с высокой теплопроводимостью.

При этом предмет, который находится за завесой из данного материала, то появляется, то исчезает... Правда, есть одна проблема: для того чтобы исчезать, объект непременно должен быть помещен в контейнер с водой.

В свою очередь, британской компании Surrey Nanosystems удалось создать «самый темный материал на Земле». Он отражает всего 0,035% световых лучей.

Поверхность материала под названием Vantabalck состоит из графитовых нанотрубок в 10 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Их диаметр настолько мал, что просто не пропускает фотоны света. В итоге они попадают в пространства между трубками и уже не могут «выбраться» оттуда. Разработчики надеются, что материал найдет применение в оптических устройствах, различной электронике и системах тепловой защиты.

Белок из кожи кальмара

Ученых уже давно удивляла способность таких морских животных, как каракатицы, кальмары и осьминоги, оставаться невидимыми в воде. Недавно группа исследователей из Калифорнийского университета и Университета Дьюка решила использовать это свойство при разработке камуфляжа для морских пехотинцев.

В коже кальмара Loligo pealeii они обнаружили белок рефлектин, который способен подстраиваться под световое излучение с разной длиной волны. Выяснилось, что в тканях этого морского обитателя чередуются слои клеток с высоким и низким показателем преломления света. Увеличивая и сокращая расстояния между ними, кальмар «отражает» световые лучи разных диапазонов и мимикрирует.

Выделив из клеток кальмара рефлектин с высоким показателем преломления, исследователи поместили слой белка на пленки из оксида графена и диоксида кремния. Затем они принялись попеременно обрабатывать материал то водяным паром, то раствором кислоты, заставляя слой белка то расширяться, то опадать, изменяя при этом цвет.

Средство от нащупывания

А специалисты из Технологического института Карлсруэ (Германия) разработали материал, способный скрывать объекты... от нащупывания!

- «Плащ-невидимка» нового типа сделан из полимерного метаматериала, чьи свойства определяются особой структурой, - говорит один из разработчиков, Тимо Бюкманн. - Нам удалось построить вокруг объекта структуру, сопротивление которой меняется в зависимости от координат.

Структура покрытия состоит из тонких игл-конусов с соприкасающимися между собой верхушками. Причем размер точек контакта рассчитан с максимальной точностью: именно этот параметр придает материалу необходимые механические свойства. В итоге, если поместить под покрытие какой-нибудь предмет, то, трогая материал сверху, вы никогда не сможете его нащупать.

Так, экспериментируя, ученые поместили в полость под покрытием твердый цилиндр. Ранее, даже если цилиндр был покрыт губчатым материалом или хлопком, это не «спасало» его от нащупывания. Под чудо-материалом обнаружить цилиндрик исследователям так и не удалось.

Теперь о самом главном - о практическом применении открытия. Для чего это нужно? Ну, предположим, вы вынуждены спать на диване или матрасе, из которого выпирают пружины, или на полу, или на земле и камнях - мало ли какие бывают обстоятельства... Если у вас есть покрывало из материала, защищающего от нащупывания, то вы не ощутите никакого неудобства.

Это напоминает сказку Ганса Христиана Андерсена «Принцесса на горошине», - прокомментировал Тимо Бюкманн. - В сказке чувствительная принцесса все же сумела почувствовать твердую горошину под сотней матрасов. Одного слоя нашего материала оказалось бы достаточно, чтобы принцесса спокойно проспала всю ночь.

Новинка может сделать более удобной и обувь. Если в подошву ваших туфель снизу вонзится гвоздь, вы его просто не почувствуете, разве что он пронзит насквозь стельку из «суперматериала».

Одежда иди сумка из чудесного материала поможет защититься от воров. Как известно, грабители чаще всего сначала ощупывают вещи и карманы снаружи на предмет нахождения кошелька или мобильника, а уже потом лезут туда рукой...

Если на вас будут надеты куртка, пальто или плащ, изготовленные из ткани, защищающей от прикосновений, или ценные вещи будут лежать в сумке из такого полимера, то злоумышленник попросту не сможет ничего нащупать. Хотя если он просто залезет в карман или сумку рукой, то вряд ли данное ноу-хау сработает. Но для всякого правила есть свои исключения...

Ида ШАХОВСКАЯ

Американские ученые создали опытный образец плаща-невидимки. Он прекрасно виден невооруженным глазом, но, тем не менее, оправдывает свое название.

Плащ сделан из композитного материала с необычными свойствами. Цель экспериментов — сделать объекты незаметными для радаров.
Добиться такого же эффекта с волнами в оптическом диапазоне будет сложнее, но и эта задача разрешима.

Ученые шутят, что им «удалось увидеть невидимость». К чисто научному волшебству присмотрелся корреспондент НТВ Антон Вольский .

Плащ-невидимка пока еще и на плащ-то не похож, с виду он напоминает просто набор колец, сделанных из чудо-вещества.

Дэвид Шуриг, разработчик плаща: «Весь секрет в материале, из которого сделаны медные кольца и нити. Они образуют замысловатый рисунок, который невидим в микроволнах».

Открытие американских ученых стало возможно благодаря работе российского физика Виктора Веселаго. В 60-х годах он предсказал возможность создания вещества с негативным индексом преломления.

Дэвид Шуриг, разработчик плаща: «Этот материал даже называется „материалом Веселаго“ или „материалом левой руки“».

Принцип работы можно объяснить на примере ручья, обтекающего камень. Подобно воде, микроволны в этом эксперименте обходят вокруг предмета, не изменив своей формы.

Дэвид Шуриг, разработчик плаща: «Если вы смотрите на плащ, то будете видеть только то, что находится за кольцом. Все, что вы поместите внутрь кольца, станет невидимым».

Однако пока изобретение незаметно только в микроволнах. На то, чтобы этот предмет стал настоящей невидимкой, уйдет еще 10 лет.

Дэвид Симит, разработчик плаща: «Дело в том, что длина микроволн, в которых испытывалась новинка, равна 3,5 сантиметрам. А длина световых волн, которые мы видим, меньше одной стотысячной сантиметра. Именно поэтому рисунок на плаще-невидимке должен быть намного тоньше».

Однако даже в микроволнах плащ отбрасывает тень. Ученые борются с этим недостатком своего детища. Главное достижение специалистов состоит в том, что они доказали принципиальную возможность создания плаща-невидимки.

Дэвид Симит, разработчик плаща: «Новейшей технологией уже заинтересовались военные и школьники. От них мы получаем больше всего запросов».

Однако новый материал может быть использован только в военных целях. Теперь конструкторы способны изготовить самолет или танк, которые будут невидимы для радаров. Также изделия их колец и нитей могут применяться в качестве защиты от радиации.

Все разговоры про шапки-невидимки были до недавнего времени исключительно уделом фантастов. Теперь можно с уверенностью утверждать, что плащ-невидимка стал реальностью.

Плащ-невидимка – реальность!

Даже на видео, представленном учёными, абсолютно ничего не видно ни кота, ни золотой рыбки….

Физики из Технологического университета Наньянг в Сингапуре утверждают, что разработали материал, который может сделать предметы невидимыми под определенным углом.

«Плащ-невидимку» ученые создали из тонких стеклянных панелей, которые превращают объекты в невидимки под определенным углом преломления света.

Авторы изобретения даже сняли видео, на котором, при определённой доли воображения, можно разглядеть, как работает плащ-невидимка.
В первой части, благодаря куску волшебной ткани, исчезает в контейнере, выполненном из секретного материала, котенок, а во втором отрывке – исчезает золотая рыбка в аквариуме.

По мнению разработчиков, «плащ-невидимка» будет, востребован, как в работе спецслужб, так и в индустрии развлечений.

НАШ КОММЕНТАРИЙ

Денис Васечкин, корреспондент портала «Добрый вечер!», военный обозреватель:

В принципе, физики давно создали технологию, которая позволяет делать невидимыми объекты в трехмерном пространстве. В своей работе ученые использовали метаматериалы - материалы, свойства которых, в первую очередь, зависят от структуры, а не от химического состава. Метаматериалы способны искажать пути попадающих на них лучей света таким образом, что наблюдатель, которого достигают отраженные лучи, видит не реальную картину, а некую иллюзию.

Авторы новой работы, в число которых входит один из главных специалистов по невидимости, американец Джон Пендри, научились делать невидимым объект, находящийся под слоем метаматериала (в качестве аналогии можно привести мяч, спрятанный под ковром). Пластинка из метаматериала была сделана из тонких кремниевых слоев, уложенных друг на друга, между которыми находилась прослойка из полимера определенной структуры.

Метаматериал помещался на подложку из золота, на которой был сделан бугорок. "Ковер-невидимка" из метаматериала так изменял пути световых лучей, что наблюдатель не видел бугорка.

Причем, в отличие от предыдущих технологий, невидимость обеспечивалась во всех трех направлениях. Правда, размер бугорка, который ученым удалось замаскировать, составлял всего 30 на 10 на 1 микрометр. По словам авторов работы, теоретически, с помощью нового метода можно делать невидимыми и более крупные объекты, однако для этого придется затратить массу усилий на изготовление ковра-невидимки.

Еще одно ограничение новой работы - длина волны излучения. Пока физики смогли "приспособить" только инфракрасный диапазон. Однако, по их словам, точно так же можно маскировать объекты и для видимого света.

Теоретические основы создания невидимости были впервые предложены Джоном Пендри в 2006 году. С тех пор ученые смогли воплотить некоторые из теоретических концепций на практике (хотя большая часть работ по-прежнему теоретические).

Фокусы уже многие столетия вызывают восхищение зрителей, которые по-прежнему верят в создаваемые иллюзионистами оптические обманы. Когда фокусник достает из мокрой вазы сухой платок или ходит по воздуху, он использует систему зеркал: они заставляют свет преломляться таким образом, чтобы у зрителей появилась иллюзия чуда.
Тем же принципом оптического обмана воспользовались физики. Человек или прибор фиксируют присутствие некоего объекта только потому, что тот отражает падающие на него лучи света. Чтобы сделать объект невидимым, необходимо исключить попадание отраженных от него лучей в глаза наблюдателя или на детекторы прибора.

В середине августа коллектив ученых из Университета Юты описал, как этого можно добиться, используя нехитрые устройства, генерирующие электромагнитные волны. Предложенная исследователями схема очень проста. Объект, который необходимо экранировать от наблюдателя, помещается между тремя генераторами, или излучателями.
Когда луч детектора попадает на объект, часть составляющих его волн отражаются и начинают распространяться в пространстве. Возникающая картина очень напоминает расхождение кругов на воде от брошенного камня. Если "круги" достигнут наблюдателя - он увидит объект.

Воспрепятствовать распространению отраженного излучения должны волны, производимые генераторами. Их параметры подбираются так, чтобы при столкновении с идущими от объекта волнами последние оказались нейтрализованы.
Явление сложения волн, при котором они усиливаются или ослабляются, носит название интерференции.

Полное взаимное уничтожение волн происходит в том случае, когда их разность фаз равна половине периода (интерферировать могут только волны с одинаковой частотой, которая связана с периодом обратным соотношением).

Производимое генераторами излучение не только "стирает" волны, отраженные от объекта, но также восстанавливает разрывы в волновом фронте луча детектора. Бреши возникают как раз из-за того, что часть излучения отражается от объекта или поглощается им. Пока авторы разработали теорию маскирования объектов только для двумерного пространства.

Однако, по их словам, в привычном нам трехмерном мире все будет работать примерно так же. Новая технология позволит прятать объекты от излучения с самыми разными длинами волн.

То есть, теоретически, объекты могут становиться не только невидимыми для ультразвука, рентгена, видимого света, но также неслышимыми (или, напротив, недоступными для шума) и устойчивыми к землетрясениям (сейсмическим колебаниям). Основным недостатком нового метода является отсутствие практической демонстрации его возможностей. Исследователи не проводили экспериментов, а ограничились только теоретическими выкладками. Описанный ими способ маскирования объектов получил название активного.

До сих пор ученые создавали невидимость в теории и на практике по другому принципу. Объекты также скрывались от наблюдателя за счет оптического обмана, однако для его создания не использовались дополнительные источники излучения. В качестве "шляпы волшебника" выступали упомянутые метаматериалы.

Также и команда китайских ученых заявила, что им удалось обратить эффект невидимости, создаваемый особыми материалами. Объект, закрытый таким материалом, становится невидимым наблюдателю, так как структура материала изменяет пути лучей света.

Однако, если вместо объекта за материал, создающий невидимость, поместить наблюдателя, то он не сможет увидеть предметы, находящиеся по другую сторону материала. В пресс-релизе исследователи отмечают, что им удалось разработать технологию, "уничтожающую" этот эффект.

Некоторые из созданных недавно метаматериалов обладают отрицательным показателем преломления. Свет в таком материале распространяется так, что направление фазовой скорости электромагнитной волны оказывается противоположным направлению ее распространения.

Суперлинзы, сконструированные из материалов с отрицательным показателем преломления, делают находящийся за ними (или даже рядом с ними) объект невидимым.

Подобные суперлинзы не имеют "обратной стороны". То есть, с обеих сторон материал является непреодолимой преградой для света. Китайские ученые разработали принцип материала, который сможет обратить этот эффект.

Материал "плаща-невидимки" заставляет свет огибать объект, однако если он (материал) будет соприкасаться с "анти-плащом-невидимкой", то часть световых волн отразиться от антипода и дойдет до наблюдателя. Таким образом, находящийся за "плащом-невидимкой" наблюдатель сможет в месте контакта "плащей" обращать эффект.