среда, 14 марта 2012 г.

Невидимость стала ближе

Невидимость стала ближеГруппа исследователей из Гарвардского университета (США) разработала производственный процесс, который может быть использован для создания невидимых материалов.

Согласно заявлениям учёных из Гарвардской школы инжиниринга и прикладных наук, им удалось добиться серьёзного успеха в создании метаматериалов, которые способны отражать свет весьма необычным способом. Исследователи использовали крайне коротковолновые мощные лазерные импульсы, чтобы изготовить строго ориентированные по трём измерениям нанокристаллы серебра, заключённые в полимерную подложку. Сообщается, что полученный композит позволит производить изделия, кажущиеся невидимыми.

Производственный процесс описан в журнале Applied Physics Letters. По сути, это литография в наномасштабах, но применённая в трёх измерениях. «Если вам нужен метаматериал для оптического или инфракрасного диапазона, придётся упаковать частицы серебра или золота внутри диэлектрического материала, сделав это с высокой плотностью и в трёх измерениях», — поясняет ведущий разработчик Кевин Вора. Исследователи показали на практике, как такие наномасштабные трёхмерные микроструктуры создаются, и это впервые позволило говорить о реальной технологии производства метаматериалов.

Разработчики использовали фемтосекундный лазер, который своими импульсами может изменить электрические, оптические и физические свойства облучаемого вещества. Когда обычный лазер воздействует на какой-то предмет, свет проходит через него напрямую, с лёгкой рефракцией. В случае же достаточно мощного фемтосекундного лазера вспышка, хотя и длится всего пятьдесят квадрилионных секунды, несёт исключительно высокую энергию. Фотоны попросту не успевают «проложить себе путь» через материал, и их энергия уходит на возбуждение электронов в облучаемой структуре, то есть имеет место нелинейная абсорбция. Следовательно, в облучаемом участке происходят активные химические реакции, но только строго внутри заранее заданной точки — ведь лазерное излучение весьма когерентно.

В опытах, проведённых исследовательской группой, применялись нитрат серебра, вода и водный раствор поливинилпирролидона. После выпаривания облучённого материала получившийся твёрдый полимер содержал ионы серебра, фотовосстановленного из нитрата этого металла. При этом окружающая полимерная матрица крепко удерживала нанокристаллы серебра, позволяя говорить о производстве довольно прочного метаматериала.

Вы, наверное, уже догадались, что работы велись при финансовой поддержке Отдела научных исследований ВВС США. Военные и впрямь расценивают изыскания в области метаматериалов как весьма перспективные в практическом смысле. Ведь одновременное изменение знаков диэлектрической и магнитной восприимчивости метаматериала позволяет избежать получения сторонним наблюдателем отражённых лучей не только в видимом, но и в радиодиапазоне. На этом фоне существующие стелс-технологии выглядят детской игрушкой, поскольку ЭПР поверхностей из метаматериалов равна нулю.

Подготовлено по материалам The Engineer и Applied Physics Letters.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Почему грифы сталкиваются с ветряками
Несмотря на острое зрение, стервятники нередко гибнут в столкновениях с антропогенными объектами. Это происходит из-за того, что поле зрения этих птиц сильно ограничено снизу и сверху головы — в полёте гриф наклоняет голову вниз, не видя, таким образом, что у него творится прямо по курсу. Это может показаться смешным, но стервятники, одни из самых больших птиц и обладатели едва ли не самого остр...
  (читать дальше)

Начаты испытания первого БПЛА-разведчика на жидком водороде
Начались испытания нового высотного БПЛА Boeing Phantom Eye. 10 марта 2012 года на базе ВВС США в Эдвардсе он совершил первую наземную рулёжку на оригинальном отделяемом взлётном шасси. Хотя скорость руления не кажется чрезмерной (всего 55 км/ч), дрон, созданный в ответ на «постафганские» требования американских военных, действительно представляет собой новое слово в технике. Обычно, говоря о БП...
  (читать дальше)

Печатная энциклопедия «Британника» прекратила существование
Компания Encyclopaedia Britannica Inc. объявила о том, что одноимённая энциклопедия отныне будет распространяться только в электронном виде. «Британника» — наиболее полная и старейшая универсальная энциклопедия на английском языке. Её первая печатная версия, насчитывавшая три тома, была издана в 1768 году. Нынешняя «бумажная» редакция энциклопедии включает 32 тома, в которых содержится 120 тыс. ...
  (читать дальше)

Почему пауки не липнут к паутине
Передвигаясь по паутине, паук впитывает капли клея волосками на лапках. Когда он убирает лапку с паутины, клейкая жидкость соскальзывает обратно на своё место на паутинной нити. Пауки-тенётники всю жизнь проводят на паутине. Её липучие свойства обусловливаются капельками клейкой жидкости, которыми усыпаны нити: насекомому, влипшему в паутину, неприятностей не избежать. При этом каждый был свидет...
  (читать дальше)

Acer представляет пять тонких мониторов со светодиодной подсветкой
Компания Acer анонсировала новые ЖК-мониторы S-серии с диагональю экрана от 20 до 27 дюймов. Все они выполнены в тонких корпусах; применена светодиодная подсветка. Величина динамической контрастности достигает 100 000 000:1; время отклика матрицы — 5 мс. Система Acer eColor Management служит для адаптации ЖК-панели к различным условиям освещения и вариантам просмотра с помощью нескольких сценари...
  (читать дальше)

Facebook обвиняется в патентном воровстве
Компания Yahoo! подала в федеральный суд Сан-Хосе (Калифорния, США) иск к Facebook, обвинив главную социальную сеть планеты в воровстве интеллектуальной собственности. Yahoo! настаивает, что Facebook незаконно использует технологии, защищённые десятью патентами. Речь в них идёт о методах размещения рекламы в Интернете, средствах персонализации веб-сайтов, доставки сообщений, генерации лент новос...
  (читать дальше)

Как пустынные муравьи ориентируются на местности
Чтобы найти дорогу домой, пустынные муравьи-бегунки, вероятно, используют несколько систем навигации: зрительную, обонятельную, осязательную и чувство магнитного поля — и это не говоря уже о знаменитом шагомере, который не так давно этих муравьёв и прославил. Муравьи-бегунки обитают в пустынных и полупустынных районах и являются одними из самых приспособленных к жаре насекомых: некоторые виды жи...
  (читать дальше)

Автопилот для аквалангиста
Стартап Pandora Underwater Equipment, основанный студентом Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария), представил публике автопилот для дайвера. Разработка способна взять на себя управление в случае кессонной болезни, потери сознания или других экстренных обстоятельств. Автономные летательные аппараты и автомобили давно используются там, где командующему ими человеку грозит смертельна...
  (читать дальше)

Большинство хищников не чувствуют сладкого
Наряду с кошками, сладкого вкуса не ощущают тюлени, дельфины, гиены и многие другие хищники. По мнению учёных, животные избавились от соответствующих вкусовых рецепторов просто за ненадобностью. Большинство млекопитающих, включая и человека, различают пять основных вкусов: горький, сладкий, кислый, солёный и вкус «умами» — и для каждого из них существуют специализированные рецепторы. Но полный н...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)