Новости

Забудьте про выдуманную одежду из сказки про голого короля. Сейчас главный вопрос - сможем ли мы создать действительно невидимые нити? Оказалось, проблема решается объединением технологий производства светопреломляющих метаматериалов и оптических волокон, сообщает newscientist.com.

Алессандро Туниз из Института фотоники и оптических наук Сиднейского университета (Австралия) – один из тех физиков, которые интересуются оптическими метаматериалами и пытаются создать невидимую одежду. Эти метаматериалы включают компоненты, намного меньшие длины световой волны, что позволяет им управлять световыми волнами и придавать им оптические свойства, недоступные обычным материалам.

Однако производство метаматериалов с использованием миниатюрных компонентов, которыми можно воздействовать на субмикрометровые волны видимого света, - дело достаточно сложное. Чтобы справиться с этой проблемой, коллеги Туниза Борис Кулми, Симон Флеминг и Марианн Ладж предложили изящный способ уменьшить крупную, подобную метаматериалу структуру до размера, допускающего управление видимым светом. Они собрали обычные стеклянные палочки и металлические трубки в цилиндр, нагрели до размягчения и вытянули в длинное тонкое волокно. Эта технология сохраняет внутреннюю структуру, сжимая ее до наноразмерного уровня, необходимого для управления видимым светом. В итоге метаматериал принимает форму нити, достаточно тонкой, чтобы сохранять гибкость, как оптическое волокно. К настоящему моменту Тунизу и его коллегам удалось изготовить нити толщиной 10 микрометров.

В разработке невидимых нитей ученые использовали компьютерное моделирование. Необходимая толщина нити - 1 микрометр: метаматериал поглощает свет, и, если нить будет толще, он может потемнеть. Согласно проведенным вычислениям, нить станет невидимой, если на нее смотреть не напрямую, а сбоку, в поляризованном свете. Модель показала,  что оптические свойства волокна, как и других оптических метаматериалов, напрямую зависят от длины волны. Король может одеть наряд, в котором окажется голым при красном свете, но «если на него направить зеленый свет, можно увидеть ткань целиком».

«Идея произвела впечатление», - заявили Асджер Мортенсен из Датского Технического университета в Лингби и Мин Ян из Королевского института технологий в Стокгольме (Швеция), растягивавшие метаматериалы в оптические волокна, которые могут перемещать инфракрасный свет. Высокоточное управление невидимостью нитей будет непростой задачей, предупреждают ученые. В настоящее время Туниз намерен попробовать изготовление 1-микрометровых нитей.