Ученые придумали невидимую подлодку

Ученые выдумали невидимую подлодку

Фото: navy.mil

Текст: Геннадий Нечаев

Невидимость приобретает все огромную популярность. Прямо за неуловимыми самолетами, танками и спутниками на повестке денька создание невидимой субмарины. Идет речь не об известной технологии малой заметности «стелс». Цель работы, результаты которой ученые уповают представить через 2–3 года, – создание вправду невидимого в определенном спектре волн объекта.

Для этого употребляется метаматериалы, которым приданы характеристики, не встречающиеся в природе.

Математическая модель нового класса материалов, так именуемых метаматериалов, уже существует, докладывает интернет-портал iXBT.

«Cоздание истинной шапки-невидимки откладывается на далекую перспективу»

Исследования по теме сотворения невидимой субмарины ведутся на данный момент в институте Дьюка (Duke University), Северная Каролина.

Задачка исследователей – сделать субмарину невидимой для гидролокаторов. Такая лодка сумеет действовать фактически безнаказанно: для ее обнаружения придется разрабатывать устройства, использующие другие физические принципы, или глубоко модернизировать имеющиеся сонары.

Говоря более корректно, материал, которым будет покрыт корпус лодки-невидимки, должен владеть отрицательным (либо левосторонним) коэффициентом преломления.

В первый раз идею такового материала высказал в 1968 году русский физик Виктор Веселаго. Он пришел к заключению, что с таким материалом практически все известные оптические явления распространения волн значительно меняются, хотя в то время материалы с отрицательным коэффициентом преломления еще не были известны.

Веселаго предсказал, что определенные оптические явления будут совсем другими. Может быть, самым поразительным из их является рефракция – отклонение электрической волны при прохождении границы раздела 2-ух сред.

В обычных критериях волна возникает на обратной стороне полосы, проходящей перпендикулярно этой границе (нормаль к поверхности).

Но если один материал (к примеру, воздух либо вода) имеет положительный коэффициент преломления, а другой — отрицательный, волна будет появляться на той же стороне нормали к поверхности, что и приходящая волна.

Такая особенность и делает возможность для направления падающего излучения в обход объекта. У природных материалов коэффициент преломления больше 1.

Интересно, что скорость распространения волн в таких материалах также должна быть отрицательной. Это свойство делает метаматериалы безупречными для маскировки объектов, потому что их нереально найти средствами радио- и акустической разведки в определенном спектре частот.

В последние 30 лет исследования явлений, связанных с отрицательным коэффициентом преломления, ведутся по всему миру, в особенности после открытия нанотрубок. Предпосылкой интенсификации этих исследовательских работ в последние годы стало возникновение нового класса искусственно измененных материалов с особенной структурой, которые именуются метаматериалами.

Электрические характеристики метаматериалов определяются элементами их внутренней структуры, размещенными по данной схеме на микроскопичном уровне. Фактически структурирующие слои, направляющие волну в обход объекта, состоят из игл размером около 10 нанометров, внедренных в полимер либо полупроводник.

Цена схожих невидимых покрытий пока воистину астрономическая.

В текущее время уже есть метаматериалы, способные замаскировать от наблюдения объекты в спектрах СВЧ и ИК. В 2006 году был показан макет устройства из метаматериала, способного делать объекты невидимыми для микроволнового излучения, а год спустя – аналогичное устройство для инфракрасных лучей.

В области видимого света пока делаются только 1-ые шаги: сотворен наноматериал, отлично работающий в красноватой области диапазона.

Ученые пока не решили, как соединять в одном покрытии слои, которые могли бы работать во всём спектре видимого диапазона, и создание истинной шапки-невидимки откладывается на далекую перспективу.

Но даже монохроматический вариант устройства может быть применен, к примеру, для сокрытия объектов от устройств ночного видения, которые, обычно, работают на одной длине волны в ИК-диапазоне. Другое применение – скрыть объект от систем лазерного наведения огнестрельного либо другого орудия, докладывает PhysOrg.

По воззрению участников исследования, смоделированный подход применим и к акустическим волнам, при этом распространяющимся не только лишь в аква среде. А именно, разработку можно применить для улучшения акустических характеристик помещений и даже для постройки построек, защищенных от землетрясений – колебания земной коры будут просто обходить такие постройки, не причиняя им вреда.

Другие статьи:
Интернет журнал НЛО МИР

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

*

code

Редакция рекомендует

close
x