Цифровой журнал «Компьютерра» № 27 [Журнал «Компьютерра»] (fb2) читать постранично, страница - 3
[Настройки текста] [Cбросить фильтры]
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (34) »
Профессор Елена Сёмушкина демонстрирует керамический резонатор, позволяющий делать невидимыми объекты в микроволнах
Сёмушкина и её коллеги из университета штата Пенсильвания создали неметаллическое покрытие, выполненное из халькогенидного стекла. Этот диэлектрик (то есть материал, не проводящий электричество) имеет необычную структуру: он состоит из миниатюрных резонаторов, объединённых в концентрические окружности, которые образуют цилиндр. Благодаря эффекту магнитного резонанса, луч света, направленный на такое стекло, отклоняется в сторону от центральной оси цилиндра, и это делает его невидимым. Компьютерное моделирование показало, что объект диаметром 300 нм и высотой 150 нм становится незаметным в лучах инфракрасного диапазона с длиной волны порядка одного микрона. Как и прочие исследователи, занимающиеся проблемой невидимости, Сёмушкина использует в своих экспериментах метаматериалы (то есть искусственные композитные материалы), обладающие свойствами, не существующими в природе. Американское физическое общество назвало метаматериалы одним из трёх главных открытий десятилетия. В этих материалах атомы или молекулы природных материалов заменяются миниатюрными резонаторами, благодаря чему, в отличие от естественных материалов, они способны взаимодействовать как с электрическими, так и с магнитными свойствами световых волн. Здесь пересекаются классические области изучения материаловедения и электротехники, поскольку метаматериалы могут обладать необычными характеристиками, которые не отвечают общепризнанным законам оптики. Халькогенидное стекло с резонаторами в концентрических окружностях — именно такой искусственный метаматериал, в состав которого входят сульфиды галлия, германия и индия. Благодаря своей микроструктуре он способен создавать магнитный резонанс, вызывающий отклонение световых волн. Однако у метаматериалов есть одна особенность, преодоление которой вызывает большие сложности: дело в том, что их оптические свойства могут существенно меняться в зависимости от размеров. То есть, теоретически, для покрытия большой площади потребуется множество независимых элементов, не только никак не взаимодействующих друг с другом, но и не препятствующих естественному распространению света. Даже программные симуляторы пока что не дают возможности смоделировать «исчезновение» достаточно больших предметов.Структура «плаща-невидимки» из халькогенидного стекла
Тем не менее, Сёмушкиной и учёным из Университета Пенсильвании удалось создать структуру «плаща-невидимки», состоящего из одинаковых наноразмерных резонаторов из халькогенидного стекла. Уже состоялась первая демонстрация этого «плаща» в действии, но, увы, пока не в видимом диапазоне, а в микроволновом. Елена Сёмушкина и её коллеги продолжают исследования, экспериментируя с метаматриалами в невидимом диапазоне электромагнитных волн. В настоящее время физики изучают возможность масштабировать полученные результаты для работы в диапазоне микроволн длиной до нескольких сантиметров. Для этого используются керамические резонаторы, созданные с учётом результатов опытов с халькогенидными цилиндрами. Эксперименты проходят в безэховой камере Мичиганского технического университета, расположенной в лаборатории Центра электроэнергетики. Стены камеры покрыты звукопоглощающим вспененным материалом — конусами тёмно-серого цвета. В камере установлены антенны, передающие и принимающие микроволны, а также металлические цилиндры с керамическим покрытием. Эксперимент показал, что такое покрытие позволяет- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (34) »
Последние комментарии
1 час 1 минута назад
1 час 2 минут назад
1 час 10 минут назад
1 час 18 минут назад
2 часов 16 минут назад
2 часов 35 минут назад