Ultrathin 'เสื้อคลุมล่องหน' สามารถจับคู่กับพื้นหลังใดก็ได้

{h1}

นักวิจัยได้สร้าง "เสื้อคลุมล่องหน" บางเฉียบที่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ด้วยการเปลี่ยนวัตถุให้กลายเป็นกระจกเงาที่สมบูรณ์แบบ

ในภาพยนตร์เรื่อง "Predator" มนุษย์ต่างดาวใช้อุปกรณ์สวมเสื้อเพื่อซ่อนตัวในสายตาธรรมดา แต่เอฟเฟกต์นั้นยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ: ความพยายามของมนุษย์ต่างดาวในการปกปิดตัวเองนั้นถูกขัดขวางโดยการบิดเบือนของแสงรอบตัว ตอนนี้นักวิจัยได้สร้างเสื้อคลุมล่องหนบางเฉียบที่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ด้วยการเปลี่ยนวัตถุให้กลายเป็นกระจกเงาที่สมบูรณ์แบบ

เสื้อคลุมล่องหนได้รับการออกแบบให้โค้งงอแสงรอบ ๆ วัตถุ แต่วัสดุที่ทำสิ่งนี้ยากที่จะสร้างรูปร่างและทำงานจากมุมที่แคบเท่านั้น - หากคุณเดินไปรอบ ๆ วัตถุที่สวมเสื้อนั้นจะมองเห็นได้ แต่เสื้อคลุมตัวใหม่หลีกเลี่ยงปัญหานั้นและบางและยืดหยุ่นพอที่จะพันรอบวัตถุรูปร่างใด ๆ ได้นักวิจัยกล่าว นอกจากนี้ยังสามารถ "ปรับ" เพื่อให้ตรงกับพื้นหลังอะไรก็ตามที่อยู่ด้านหลัง - หรือสามารถสร้างภาพลวงตาของสิ่งที่อยู่ในนั้น

นำโดยเซียงจางผู้อำนวยการด้านวัสดุศาสตร์ของห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์กลุ่มสร้างแผ่นฟิล์มบางประกอบด้วยชั้นแมกนีเซียมฟลูออไรด์ที่มีความหนา 50 นาโนเมตรโดยมีรูปแบบที่แตกต่างกันไป หนา. (สำหรับการเปรียบเทียบเส้นผมของมนุษย์โดยเฉลี่ยมีความกว้างประมาณ 100,000 นาโนเมตร) "อิฐ" ถูกสร้างขึ้นในหกขนาดแตกต่างกันโดยมีขนาดตั้งแต่ 30 ถึง 220 นาโนเมตรและยาว 90 ถึง 175 นาโนเมตร [ตอนนี้คุณเห็นมัน: 6 เรื่องราวของการล่องหนในวัฒนธรรมป๊อป]

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ห่อวัตถุรูปทรงขนาดเล็กที่ผิดปกติซึ่งมีขนาดประมาณ 36 ไมครอนข้ามหรือมากกว่าหนึ่งในพันของนิ้ว ส่องแสงด้วยความยาวคลื่น 730 นาโนเมตรหรือใกล้อินฟราเรดพวกเขาพบว่าแสงสะท้อนกลับเกือบสมบูรณ์แบบ แสงที่กระจัดกระจายจากเสื้อคลุมยังคงกระเด็นวัตถุ แต่ไม่เปิดเผยว่าวัตถุอยู่ที่ไหน - ราวกับว่ามีเพียงกระจกแบนในสถานที่นั้นนักวิจัยกล่าว

วัตถุขนาดเล็กดูเหมือนจะมองไม่เห็นเพราะเสาอากาศทองคำควบคุมการกระจายของแสงที่สะท้อนออกมาจากมันนักวิทยาศาสตร์อธิบาย โดยปกติแล้วแสงที่สะท้อนวัตถุ (แม้จะเป็นกระจก) จะกระจายอย่างน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ารูปร่างไม่สม่ำเสมอ คลื่นแสงบางครั้งก็สร้างรูปแบบการรบกวน เป็นผลให้แสงสะท้อนปรากฏขึ้นเป็นสี (เมื่อบางถูกดูดซึม) หรือสะท้อนขึ้นอยู่กับวัตถุ

เสื้อคลุมล่องหนใหม่เปลี่ยนไปว่า: อิฐทองสะท้อนแสงในลักษณะที่เฟสและความถี่ของแสงได้รับการเก็บรักษาไว้ (เฟสเป็นการวัดมุมที่บอกให้คุณทราบว่าคลื่นนั้นไกลแค่ไหนคุณยกเลิกคลื่นออกไปสองเฟส 180 องศา) เสื้อคลุมบางเฉียบสร้างเอฟเฟกต์ที่ทำให้ดูเหมือนว่าแสงกระทบกระจกที่สมบูรณ์แบบและเสื้อคลุม และวัตถุก็ไม่ได้อยู่ที่นั่น แม้แต่ขอบที่มองไม่เห็นด้วยอุปกรณ์ใหม่นักวิจัยกล่าว

ด้วยการปรับจูนอิฐสีทองอย่างเหมาะสมจึงไม่ยากที่จะทำให้แสงที่สะท้อนออกมาดูเหมือนอะไรก็ได้ที่คุณต้องการไม่ว่าจะเป็นพื้นหลังของวัตถุ (เช่นพื้น) หรืออย่างอื่นจางกล่าวกับ WordsSideKick.com ถ้าเสื้อคลุมมีขนาดใหญ่พอในทางทฤษฎีคุณสามารถพับมันทับอะไรก็ได้ "คุณสามารถปกปิดรถถังด้วยมันและทำให้มันดูเหมือนจักรยาน" เขากล่าวเสริม

ถึงแม้ว่าเสื้อคลุมจางและเพื่อนร่วมงานของเขาจะได้รับการปรับแต่งเพื่อซ่อนวัตถุจากแสงสะท้อนที่ความยาวคลื่น 730 นาโนเมตร แต่ก็ไม่มีเหตุผลที่มันจะไม่สามารถทำงานได้กับความยาวคลื่นหลายช่วง [ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์หรือนิยาย? ความน่าเชื่อถือของ 10 Sci-Fi Concepts]

เคล็ดลับการสะท้อนยังทำงานได้จากทุกมุมมองและเสื้อคลุมไม่จำเป็นต้องมีรูปร่างที่แน่นอน - สามารถพันรอบอะไรก็ได้และเอฟเฟกต์ยังใช้งานได้ มันยังบางและเบาตามนักวิจัย

แต่มีข้อเสียอย่างหนึ่ง: ถ้าแฮร์รี่พอตเตอร์สวมเสื้อคลุมตัวนี้เขาจะต้องหยุดนิ่งเพื่อให้มันทำงานได้เพราะการปรับแต่งต้องเข้ากับฉากหลัง

Andrea Alùรองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าของ University of Texas at Austin ได้ทำการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับระบบการปิดบัง เขาสงสัยว่านักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างภาพลวงตาที่จางอธิบายได้

“ พวกมันมีวัตถุเล็ก ๆ กระแทกเล็กน้อย” Alùบอกกับ WordsSideKick.com "ด้วยวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่าฉันไม่สามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งนั้นได้... เมื่อฉันส่องแสงมันส่วนหนึ่งไม่ได้ส่องสว่าง แต่มันอยู่ในเงามืด" เขากล่าวว่าภาพลวงตาของตัวสะท้อนแสงที่สมบูรณ์แบบ

อย่างไรก็ตามการค้นพบใหม่แสดงให้เห็นว่าคุณสามารถควบคุมวิธีการสะท้อนแสงโดยใช้โครงสร้างระดับนาโนเมตรบนพื้นผิวที่บาง "ความสวยงามของกระดาษคือคุณสามารถควบคุมพื้นผิวการสะท้อนในระดับความยาวคลื่นต่ำ" Alùกล่าว

จางกล่าวว่าการสะท้อนแสงของเทคโนโลยีการปิดบังนำเสนอแอปพลิเคชันอื่น: การแสดงผล ตอนนี้การฉายภาพขนาดใหญ่ใด ๆ (เช่นภาพยนตร์ในโรงภาพยนตร์) จะต้องใช้พื้นผิวที่ค่อนข้างเรียบ แต่ถ้าเฟสและความถี่ของแสงสะท้อนจากมันสามารถควบคุมได้อย่างละเอียดปัญหานั้นอาจหายไป พื้นผิวการฉายอาจมีรูปร่างใด ๆ และภาพที่ได้จะไม่ผิดเพี้ยน

จางกล่าวเสริมว่าวัสดุประเภทนี้ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาก่อนและขั้นตอนต่อไปคือการทำสิ่งต่างๆมากมายในระดับอุตสาหกรรมปรับเสาอากาศให้มีความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกัน

การศึกษาใหม่เผยแพร่ทางออนไลน์วันนี้ (17 ก.ย. ) ในวารสาร Science

ติดตามวิทยาศาสตร์สดบน Twitter @wordssidekick. เรายังอยู่ Facebook. บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด


อาหารเสริมวิดีโอ: A Mini Phone Ultrathin Just Like a Paper! - Anica A7.




การวิจัย


เทสลาเพื่อช่วยเหลือ? Elon Musk เสนอทางออกสำหรับคนออสเตรเลีย
เทสลาเพื่อช่วยเหลือ? Elon Musk เสนอทางออกสำหรับคนออสเตรเลีย

รูปภาพ: Darpa Robotics Challenge
รูปภาพ: Darpa Robotics Challenge

ข่าววิทยาศาสตร์


Crater Lake: ทะเลสาบที่ลึกที่สุดในสหรัฐอเมริกา
Crater Lake: ทะเลสาบที่ลึกที่สุดในสหรัฐอเมริกา

โครงสร้างรูปทรงกระบอกใหม่ค้นพบภายในสเปิร์ม
โครงสร้างรูปทรงกระบอกใหม่ค้นพบภายในสเปิร์ม

สมองมีสายแตกต่างกันในผู้ชายกับผู้หญิง
สมองมีสายแตกต่างกันในผู้ชายกับผู้หญิง

มหาวิหารน้ำแข็งแอนตาร์กติกยุบเกิดจากปฏิกิริยาลูกโซ่
มหาวิหารน้ำแข็งแอนตาร์กติกยุบเกิดจากปฏิกิริยาลูกโซ่

สุขสันต์วัน Ada Lovelace! จัดแสดงเกียรตินิยมอันดับ 1 โปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์
สุขสันต์วัน Ada Lovelace! จัดแสดงเกียรตินิยมอันดับ 1 โปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์


TH.WordsSideKick.com
สงวนลิขสิทธิ์!
การสืบพันธุ์ของวัสดุใด ๆ ที่ได้รับอนุญาต เพียง Prostanovkoy เชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์ TH.WordsSideKick.com

© 2005–2020 TH.WordsSideKick.com