https://frosthead.com

Pět způsobů, jak může věda učinit něco neviditelným

V našem posledním čísle jsme uvažovali o konceptu neviditelnosti ve všech typech forem - umělce, který se maskuje jako politické prohlášení, neviditelného parazita malárie, a lidí, kteří vidí šifrované kódy skrývající důležité informace všude, kde vypadají. Nyní se zaměřujeme na mnoho způsobů, kterými vědci a inženýři doslova maskují objekty, zvuky a dokonce i momenty pomocí špičkové technologie. Tato maskovací zařízení nepůsobí jen na naše oči; klamou mechanické senzory, které detekují různé formy energie, od světelných vln po magnetické záření.

1. Někteří to mají rádi

Není snadné skrýt nádrž, ani v noci. Infračervená kamera snadno detekuje teplo z výfuku motoru nebo stoupá z brnění poté, co je celý den na slunci. Britská obranná společnost BAE však vyvinula systém, který využívá tisíce šestihranných kovových panelů, každý o průměru několika palců, k zakrytí vozidla a k jeho neviditelnosti pro infračervené senzory (viz výše). Palubní termokamery detekují teplotu pozadí a panely - které lze rychle zahřát nebo ochladit - jsou naprogramovány tak, aby ji neustále napodobovaly. Panely lze dokonce nastavit tak, aby připomínaly nevinnější vozidlo, jako je auto. Mohou být připraveni na komerční výrobu již v roce 2013.

2. Osobní magnetismus

Letos v březnu vzali inženýři ve Španělsku a na Slovensku komerčně dostupné materiály a udělali něco docela výjimečného. Vložte kovový předmět do jejich malého válcového kontejneru a nebude detekován bezpečnostními systémy letišť nebo stroji MRI. Kanystr je tvořen dvěma soustřednými vrstvami - vnitřní supravodivý materiál odpuzující magnetická pole a vnější materiál, který je přitahuje. Když se spojí, dělají vynález (a jeho obsah) neviditelným pro detektory kovů a další stroje, které se spoléhají na magnetismus. Zařízení může být někdy užitečné pro lékařské pacienty s kardiostimulátory, což jim umožní podstoupit vyšetření pomocí MRI přístrojů bez zkreslení obrazu.

magnetický kabát neviditelnosti „Vrstva magnetické neviditelnosti“ kombinuje vnitřní vrstvu, která odpuzuje magnetové pole s vnější vrstvou, která ho přitahuje. (Obrázek přes J. Pact-Camos, C. Navau a A. Sanchez)

3. Přísaha ticha

Až se příště budete otrávit plačícím dítětem nebo planoucí televizí, připněte své naděje na nové zařízení vyvinuté v německém technologickém institutu v Karlsruhe. Jedná se o sluchový ekvivalent neviditelného pláště: zvukové vlny nejsou schopny proniknout nebo vystoupit ven z high-tech disku. Deska je vyrobena z mikrostrukturovaných materiálů, které zrychlují příchozí zvukové vlny po obvodu, takže k posluchači dorazí na druhou stranu, jako by jednoduše procházely přímo skrz ni, aniž by interagovaly s něčím uvnitř. Jednoho dne by se principy použité v zařízení pro kontrolu konceptu mohly použít k umlčení konkrétního zdroje zvukového znečištění nebo k vytvoření malého útočiště ticha v hlučném světě.

4. Výroba Mirage

Sjíždíte po dálnici upečené sluncem a v dálce se objevuje třpytivý bazén - zázrak. Vědci z University of Texas v Dallasu využili tento efekt k tomu, aby objekty zdánlivě zmizely pod vodou. K zázrakům dochází, když velká změna teploty na malou vzdálenost ohýbá paprsky světla, které směřují k zemi, a místo toho je směřují vodorovně směrem k vašim očím. (Tudíž je skvrna modré oblohy odkloněna tak, aby se objevila přímo před vámi, připomínající kaluž vody.) Vědci vytvořili svůj zázrak zahřátím jedno-molekulární tlusté průhledné opony - vyrobené z uhlíkových nanotrubic - zhruba 4 000 stupňů Fahrenheita v kaluži s vodou. Objekt skrytý za oponou se pozorovatelům jeví jako prostě více vody. Tento koncept by mohl být teoreticky použit k maskování ponorek, nebo dokonce vést k podobným zařízením, která pracují nad vodou.

5. Vrásky v čase

Když „vidíme“ svět kolem nás, vidíme, jak se světlo odráží od objektů. A protože toto světlo putuje k našim očím rychlostí téměř 186 000 mil za sekundu, vnímáme události jako okamžité. Ale jak bychom vnímali události, kdybychom mohli změnit rychlost světla? Tým vědců z Cornell University to právě udělal. Začátkem tohoto roku zveřejnili výsledky experimentu, který používá čočku „split time“. Když světlo prochází čočkou, nízkofrekvenční vlnové délky na „červeném“ konci spektra se zpomalují, zatímco vysokofrekvenční vlnové délky na „modrém“ konci spektra se zrychlují. Tím se vytvoří krátká mezera nebo „časová díra“. Dále jsou vlnové délky světla sešity zpět dohromady, takže se pozorovateli zdá, že paprsek je spojitý - a jakákoli událost, ke které došlo během krátké mezery, pouhých 40 bilionů vteřina, byl skutečně neviditelný. Vědci tvrdí, že mezi praktické aplikace patří schopnost vkládat data do nepřetržitých datových toků s optickými vlákny, aniž by došlo k přerušení.

Pět způsobů, jak může věda učinit něco neviditelným