Selama bertahun-tahun, penulis sains fiksyen dan fantasi telah bermimpi objek ajaib-seperti jubah halus Harry Potter atau cincin Bilbo Baggins-yang akan menyebabkan orang-orang dan benda-benda tidak kelihatan. Minggu lalu, satu pasukan saintis di University of Texas di Austin mengumumkan bahawa mereka telah melangkah lebih jauh ke arah matlamat itu. Menggunakan kaedah yang dikenali sebagai "cloaking plasmonic, " mereka telah mengaburkan objek tiga dimensi di ruang bebas.
Kandungan Terkait
- Bentuk Geometrik Memberi Inspirasi Bahan-bahan Baru, Peregangan
Objek itu, selongsong silinder sekitar 7 inci panjang, adalah "tidak kelihatan" untuk gelombang mikro, dan bukannya cahaya yang kelihatan - jadi ia tidak seperti anda boleh masuk ke dalam alat percubaan dan tidak melihat objek itu. Tetapi pencapaiannya agak menakjubkan. Memahami prinsip-prinsip cloaking objek dari gelombang mikro boleh secara teorinya membawa kepada ketaksikan sebenar tidak lama lagi. Kajian yang diterbitkan pada akhir Januari di Jurnal Baru Fizik, melampaui eksperimen terdahulu di mana objek dua dimensi tersembunyi dari pelbagai cahaya panjang.
Bagaimanakah saintis melakukannya? Di bawah keadaan biasa, kita melihat objek apabila cahaya yang kelihatan melantun dan ke dalam mata kita. Tetapi "metamaterials plasmonik" yang unik dari mana jubah dibuat sesuatu yang berbeza: mereka menyebarkan cahaya dalam pelbagai arah. "Apabila bidang yang tersebar dari jubah dan objek itu campur tangan, mereka membatalkan satu sama lain dan kesan keseluruhannya adalah ketelusan dan kesilapan di semua sudut pemerhatian, " kata Profesor Andrea Alu, pengarang bersama kajian itu.
Untuk menguji bahan cloaking, pasukan penyelidikan menampung tiub silinder dengannya dan menundukkan persediaan untuk pecah radiasi gelombang mikro. Oleh kerana kesan penyebaran bahan plasmonik, pemetaan gelombang mikro yang dihasilkan tidak mendedahkan objek tersebut. Eksperimen lain mendedahkan bahawa bentuk objek tidak menjejaskan keberkesanan bahan, dan pasukan percaya bahawa secara teorinya mungkin jubah banyak objek sekaligus.
Langkah seterusnya, sudah tentu, mencipta bahan cloaking yang mampu mengaburkan bukan sahaja gelombang mikro, tetapi gelombang cahaya yang kelihatan - jubah yang mungkin kita dapat memakai dalam kehidupan sehari-hari. Walau bagaimanapun, Alu mengatakan bahawa menggunakan bahan plasmonik untuk menyembunyikan objek yang lebih besar (seperti, katakanlah, tubuh manusia) masih jauh:
Secara prinsip, teknik ini boleh digunakan untuk jubah cahaya; sebenarnya, beberapa bahan plasmonik secara semula jadi boleh didapati di frekuensi optik. Walau bagaimanapun, saiz objek yang boleh dikelilingi secara cekap dengan skala kaedah ini dengan panjang gelombang operasi, jadi apabila diterapkan pada frekuensi optik kita dapat dengan berkesan menghentikan penyebaran objek bersaiz mikrometre.
Dengan kata lain, jika kita cuba menyembunyikan sesuatu dari mata manusia dengan menggunakan kaedah ini, ia perlu kecil-mikrometre adalah satu per seribu milimeter. Namun, ini mungkin berguna:
Culling objek kecil mungkin menarik untuk pelbagai aplikasi. Contohnya, kami sedang menyiasat penerapan konsep-konsep ini untuk menjaringkan hujung mikroskop pada frekuensi optik. Ini mungkin memberi manfaat kepada pengukuran jarak dekat biomedikal dan optik.
Pada tahun 2008, sebuah pasukan Berkeley telah menghasilkan bahan ultra-nipis dengan potensi untuk suatu hari menyebabkan objek tidak dapat dilihat, dan pada awal tahun ini, sekumpulan saintis Cornell yang dibiayai DARPA dapat menyembunyikan peristiwa sebenar 40 picoseconds panjang (itu 40 trilion kedua) dengan menaikkan kadar aliran cahaya.
Jubah cantuman masih boleh bertahun-tahun, tetapi nampaknya kita telah memasuki Age of Distinction.
