Hunter
Közeledik a láthatatlanná tevő álcázás
Egy brit-amerikai kutatócsoport sikeresen tesztelt egy láthatatlanná tevő technikát. A tárgyak eltüntetése ugyan még messzinek tűnik, a laboratóriumi kísérlet azonban elmozdította az álcázó berendezéseket a tudományos fantasztikum irányából a realitások felé.
Az Észak-Karolina állambeli Duke Egyetemen végrehajtott kísérlet egy rézhengert rejtett el többé-kevésbé az emberi szem elől. A technika lényege, hogy eltereli a mikrohullámokat a tárgy körül, majd a másik oldalán helyreállítja azokat, mintha egy üres téren haladtak volna át. A fényhez és a radarhullámokhoz hasonlóan a mikrohullámok is lepattannak a tárgyakról, láthatóvá téve azokat és árnyékot képezve, bár észleléséhez speciális műszerek kellenek. Ha valamit sikerül elrejteni a mikrohullámok elől, akkor az a radar számára is láthatatlanná válik, ami mindig is érdekelte a hadsereget.
Az álcázás nem azonos a lopakodó technikával, utóbbi nem teszi teljesen láthatatlanná az objektumot a radarok számára, csupán lecsökkenti a keresztmetszetét, így nehezebbé válik az észlelés. Az álcázás egyszerűen átsiklik a radar és egyéb hullámokon, mintha a tárgy nem is létezne. A kutatás az álcázás egy fejlettebb változata felé vezet, ami egy nap a látható fényben is eredményre lehet képes. A henger mikrohullámok elől való álcázásának kísérlete mindössze öt hónappal az elmélet megszületése után zajlott le. A David Schurig vezette csoport pontosan az idő rövidségére fogja, hogy álcázásuk még nem optimális, azaz tudják, hogyan lehet jóval tökéletesebb hatást elérni.
A szemlélődő azért láthatja a dolgokat, mert a tárgyak szétszórják a rájuk vetülő fényt, melynek egy része visszajut a szemhez. Az álcázás csökkenti a tárgy észlelhetőségének tényezőit, a fényvisszaverést és az árnyékát is. A Duke által alkalmazott eszköz úgynevezett "metaanyagokból" tevődik össze, 10 üvegszálas gyűrűből áll, amit rézelemek borítanak. A szerkezetet úgy tervezték meg, hogy képes legyen az elektromágneses hullámok haladási irányában a kívánt változás előállítására.
A kutatók a hatást a folyó víz és a benne elhelyezett kavics esetéhez hasonlítják. A két tényező kölcsönhatásakor nem alakul ki visszaverődés, a víz miután elhaladt a kavics mellett, mögötte újra összevegyül, a szemlélődőnek pedig nem tűnik fel, hogy a lefelé áramló víz már elhagyta a kavicsot. Ugyanezt a jelenséget próbálják átültetni a sugárzásokra is, esetünkben a mikrohullámokra, melyeket az elektromágnesességben új fejezetet nyitó metaanyagok segítségével terelték el a tárgy körül.
A kísérletben a kutatók először megmérték a síkon akadálytalanul áthaladó mikrohullámokat, majd ugyanezen a síkon elhelyezték az álcázandó rézhengert. Újabb mérések következtek, melyekkel megállapították a mikrohullámokban bekövetkező zavart. Végül felkerült a hengerre az álcázáshoz szükséges eszköz is, ami ha teljesen nem is, de igen nagymértékben lecsökkentette a mikrohullámok blokkolását vagy eltérítését.
A végcél ugyanennek a hatásnak az elérése a látható fénynél, amihez viszont a jelenleg használt anyagoknál jóval bonyolultabbakra lenne szükség. Rendkívül fontos az anyagok mérete, van ugyanis egy szabály a metaanyagok belső szerkezetére. Eszerint annak kisebbnek kell lennie, mint a sugárzás hullámhossza, magyarázta John Pendry, a londoni Imperial College professzora, aki a Duke egyetem tanárával, David R. Smith professzorral közösen készítette el a kutatásról szóló tanulmányt.
A radarhullámoknál ez 3 centi, tehát könnyedén megalkotható, egy néhány milliméteres szerkezet létrehozása ma már semmilyen nehézséget nem jelent. Az optikai sugárzásnál azonban már mikronokról kell beszélni, a metaanyag szerkezete tehát nem lehet nagyobb néhány nanométernél, a nanotechnika pedig még nem tart itt, elvileg akár 10 év is eltelhet, mire eljut erre a fejlettségi szintre.
Ideális esetben az álcázás átlátszóvá teszi a tárgyat. A mostani kísérlet esetében maradt némi visszaverődés és egy kis árnyék, azaz a tárgy mögötti háttér valamivel sötétebb lett, mint környezete. Az első kísérlet tehát nem sikeredett tökéletesre, ez azonban nem csüggesztette el a kutatókat. Smith professzor igazolva látja elméletük működőképességét, csupán a hatásfokon kell javítani.
Mivel az álcázás körbevezeti az elektromágneses hullámokat a központi terület körül, ezért bármi, amit ebben a középpontban elhelyeznek, nem fogja megzavarni az elektromágneses mezőt. Ennek folyományaként az elrejtés mellett az elektromágneses hullámok átirányítása hasznos lehet az érzékeny elektronikák káros sugárzásoktól való védelmében is. Smith azt sem tartja elképzelhetetlennek, hogy egy napon szerkezetük az akusztikus hullámok ellen nyújtson védelmet, elzárva egy területet a vibrációtól vagy a szeizmikus tevékenységektől, ez azonban saját bevallása szerint is csak elméleti síkon mozog.
Az Észak-Karolina állambeli Duke Egyetemen végrehajtott kísérlet egy rézhengert rejtett el többé-kevésbé az emberi szem elől. A technika lényege, hogy eltereli a mikrohullámokat a tárgy körül, majd a másik oldalán helyreállítja azokat, mintha egy üres téren haladtak volna át. A fényhez és a radarhullámokhoz hasonlóan a mikrohullámok is lepattannak a tárgyakról, láthatóvá téve azokat és árnyékot képezve, bár észleléséhez speciális műszerek kellenek. Ha valamit sikerül elrejteni a mikrohullámok elől, akkor az a radar számára is láthatatlanná válik, ami mindig is érdekelte a hadsereget.
Az álcázás nem azonos a lopakodó technikával, utóbbi nem teszi teljesen láthatatlanná az objektumot a radarok számára, csupán lecsökkenti a keresztmetszetét, így nehezebbé válik az észlelés. Az álcázás egyszerűen átsiklik a radar és egyéb hullámokon, mintha a tárgy nem is létezne. A kutatás az álcázás egy fejlettebb változata felé vezet, ami egy nap a látható fényben is eredményre lehet képes. A henger mikrohullámok elől való álcázásának kísérlete mindössze öt hónappal az elmélet megszületése után zajlott le. A David Schurig vezette csoport pontosan az idő rövidségére fogja, hogy álcázásuk még nem optimális, azaz tudják, hogyan lehet jóval tökéletesebb hatást elérni.A szemlélődő azért láthatja a dolgokat, mert a tárgyak szétszórják a rájuk vetülő fényt, melynek egy része visszajut a szemhez. Az álcázás csökkenti a tárgy észlelhetőségének tényezőit, a fényvisszaverést és az árnyékát is. A Duke által alkalmazott eszköz úgynevezett "metaanyagokból" tevődik össze, 10 üvegszálas gyűrűből áll, amit rézelemek borítanak. A szerkezetet úgy tervezték meg, hogy képes legyen az elektromágneses hullámok haladási irányában a kívánt változás előállítására.
A kutatók a hatást a folyó víz és a benne elhelyezett kavics esetéhez hasonlítják. A két tényező kölcsönhatásakor nem alakul ki visszaverődés, a víz miután elhaladt a kavics mellett, mögötte újra összevegyül, a szemlélődőnek pedig nem tűnik fel, hogy a lefelé áramló víz már elhagyta a kavicsot. Ugyanezt a jelenséget próbálják átültetni a sugárzásokra is, esetünkben a mikrohullámokra, melyeket az elektromágnesességben új fejezetet nyitó metaanyagok segítségével terelték el a tárgy körül.
A kísérletben a kutatók először megmérték a síkon akadálytalanul áthaladó mikrohullámokat, majd ugyanezen a síkon elhelyezték az álcázandó rézhengert. Újabb mérések következtek, melyekkel megállapították a mikrohullámokban bekövetkező zavart. Végül felkerült a hengerre az álcázáshoz szükséges eszköz is, ami ha teljesen nem is, de igen nagymértékben lecsökkentette a mikrohullámok blokkolását vagy eltérítését.
 David R. Smith |
A radarhullámoknál ez 3 centi, tehát könnyedén megalkotható, egy néhány milliméteres szerkezet létrehozása ma már semmilyen nehézséget nem jelent. Az optikai sugárzásnál azonban már mikronokról kell beszélni, a metaanyag szerkezete tehát nem lehet nagyobb néhány nanométernél, a nanotechnika pedig még nem tart itt, elvileg akár 10 év is eltelhet, mire eljut erre a fejlettségi szintre.
Ideális esetben az álcázás átlátszóvá teszi a tárgyat. A mostani kísérlet esetében maradt némi visszaverődés és egy kis árnyék, azaz a tárgy mögötti háttér valamivel sötétebb lett, mint környezete. Az első kísérlet tehát nem sikeredett tökéletesre, ez azonban nem csüggesztette el a kutatókat. Smith professzor igazolva látja elméletük működőképességét, csupán a hatásfokon kell javítani.
Mivel az álcázás körbevezeti az elektromágneses hullámokat a központi terület körül, ezért bármi, amit ebben a középpontban elhelyeznek, nem fogja megzavarni az elektromágneses mezőt. Ennek folyományaként az elrejtés mellett az elektromágneses hullámok átirányítása hasznos lehet az érzékeny elektronikák káros sugárzásoktól való védelmében is. Smith azt sem tartja elképzelhetetlennek, hogy egy napon szerkezetük az akusztikus hullámok ellen nyújtson védelmet, elzárva egy területet a vibrációtól vagy a szeizmikus tevékenységektől, ez azonban saját bevallása szerint is csak elméleti síkon mozog.