Производить изделия, кажущиеся невидимыми

Команда исследователей Американского Гарвардского университета разработала производственный процесс, который в будущем может применяться для создания невидимых материалов. Исходя из заявления учёных, Гарвардской школы прикладных наук и инжиниринга, можно сделать вывод, что им удалось достичь большого успеха в создании метаматериалов, способных отражать свет кране необычным методом.

Исследователи применяли чрезвычайно мощные коротковолновые лазерные импульсы, для изготовления нанокристалла серебра, строго ориентированного по трём измерениям, заключённых в полимерную подложку. Как известно, полученный композит позволит изготавливать изделия, которые будут казаться невидимыми.

В принципе, это литография в наномасштабах, только применённая в трёх измерениях. Кевин Вора, ведущий разработчик, поясняет: «Если Вам требуется метаматериал для инфракрасного или оптического диапазона, внутри диэлектрического материала придётся упаковать частицы золота или серебра, делая это в трёх измерениях и с высокой плотностью». Исследователи на практике показали, как создаются эти наномасштабные трёхмерные микроструктуры, что в первую очередь позволило говорить о реальной технологии изготовления метаматериалов.

Разработчиками был использован фемтосекундный лазер, который может своими импульсами изменить физические, оптические и электрические свойства облучаемого вещества. Когда простой лазер действует на какой-то предмет, свет, с лёгкой рефракцией, напрямую проходит через него.

Однако в случае очень мощного фемтосекундного лазера, вспышка несёт исключительно высокую энергию, невзирая на свою незначительную продолжительность. Фотоны просто напросто не успевают через материал «проложить себе путь», и их энергия уходит на стимулирование электронов в облучаемом диапазоне, следовательно, присутствует нелинейная абсорбция.

Так, в облучаемом участке протекают активные химические реакции, но исключительно внутри точки заданной заранее, так как лазерное излучение довольно когерентно.

Для опытов, проведённых исследовательской группой, использовался нитрат серебра, водный раствор поливинилпирролидона и вода. После выпаривания облучённого металла получившийся полимер стал твёрдым, и содержал ионы серебра, которые были фотовосстановлены из нитрата данного материала. Окружающая полимерная матрица при этом, крепко удерживала нанокристаллы серебра, и позволила говорить о производстве достаточно прочного метаматериала.

Наверное, Вы уже догадались, что работы проводились при финансовой поддержке ВВС США (Отдел научных исследований). Военные на самом деле расценивают исследования в области метаматериалов, как довольно перспективные в практическом плане. Ведь синхронное изменение знаков магнитной и диэлектрической восприимчивости метаматериала, позволяет сторонним наблюдателям, избежать получения отражённых лучей как в радио, так и в видимом диапазоне. На данном фоне существующие стелс-технологии смотрятся детской игрушкой, так как ЭПР поверхностей сделанных из метаматериалов равно нулю.