Soms ontstaan er situaties in het leven waarin we ons moeten verstoppen. Of verberg sommige objecten voor nieuwsgierige blikken. In één woord: vermommen. Moderne technologieën kunnen ons daarbij heel goed helpen.
In de afgelopen jaren zijn onderzoekers erin geslaagd om een aantal metamaterialen te maken (composietmaterialen waarvan de eigenschappen niet zozeer worden bepaald door de eigenschappen van hun samenstellende elementen, maar door hun structuur) die geen licht, geluid, warmte enzovoort doorlaten …
Zelfs in de tovenaarswereld van Harry Potter was de onzichtbaarheidsmantel een zeldzaamheid.
Optische illusie
Helaas zal het niet werken om de persoon zelf onzichtbaar te maken: hiervoor moeten de weefsels van ons lichaam ophouden met het breken en weerkaatsen van licht. Maar als het mogelijk is om het menselijk lichaam te veranderen vanwege zijn onzichtbaarheid, dan is het nog niet bekend tot welke gevolgen dit zal leiden. We kunnen bijvoorbeeld blind worden, omdat onzichtbare ogen geen licht meer vangen … Daarom is de beste optie, waardoor we in ieder geval de illusie van verdwijning kunnen wekken, het gebruik van speciale "camouflagematerialen".
We hebben het bijvoorbeeld over een stof met een negatieve brekingshoek. Het resultaat is dat de lichtstralen het object 'buigen' en een waarnemer van buitenaf alleen ziet wat zich achter hem bevindt, en het object zelf blijft onzichtbaar.
Promotie video:
De eerste stap op weg naar het creëren van de "onzichtbaarheidsmantel" werd halverwege de jaren 90 van de vorige eeuw genomen door de natuurkundige John Pendry van het Imperial College in Londen. De wetenschapper stelde voor om voor dit doel metamaterialen te gebruiken, waaronder een metaal dat elektriciteit geleidt en een diëlektricum.
Enkele jaren geleden hebben Japanse wetenschappers een camouflagekap uitgevonden. Speciale sensoren die aan het oppervlak zijn bevestigd, geven de deken de kleur van de omliggende objecten en voorkomen gedeeltelijk dat licht wordt gebroken. Daarom, als iemand zo'n mantel aantrekt, kun je er andere objecten doorheen zien!
In 2011 stelde een groep wetenschappers van de Universiteit van Barcelona (Spanje) onder leiding van Alvaro Sanchez, samen met collega's van de Slowaakse Academie van Wetenschappen, een systeem voor om objecten te beschermen tegen de effecten van een magnetisch veld met behulp van een ferromagnetische coating. Van dit materiaal worden bijvoorbeeld gewone koelkastmagneten gemaakt.
Het object onder de afdekking wordt ongevoelig voor magnetische straling. Het zal dus mogelijk zijn om de MRI-procedure veiliger te maken en … de magnetische frames op treinstations en luchthavens te "bedriegen".
Onlangs is een team van natuurkundigen uit Birmingham erin geslaagd een materiaal te creëren met uniaxiale siliciumnitridekristallen op een transparant nanoporeus siliciumoxidesubstraat. Nanometergaatjes werden in de kristallen gemaakt, waardoor het materiaal in een gladde optische spiegel veranderde die objecten in het zichtbare bereik kon verbergen.
Hyperstealth, een Canadees camouflagebedrijf, heeft een zachte Quantum Stealth-stof ontwikkeld die licht rond een object kan buigen, waardoor het niet alleen voor de ogen maar ook voor camera's onzichtbaar is en ook schaduwen voor objecten verbergt.
Quantum Stealth-tests begonnen in 2012. Toegegeven, aanvankelijk was het materiaal alleen bedoeld voor het leger. In april 2014 kondigde het bedrijf de lancering aan van een commerciële versie van de "onzichtbaarheidsmantel" - Hyperstealth INVISIB. Misschien gaat de stof volgend jaar al in de gratis verkoop.
Geef me nanobuisjes
Onderzoekers van de Universiteit van Noord-Texas in Dallas hebben een technologie ontwikkeld om objecten te "wissen" met behulp van koolstofnanobuisjes. Het is gebaseerd op fotothermische breking, of het luchtspiegelingseffect. Het principe van de ontwikkelde technologie is als volgt: de operators, die afwisselend de stroomtoevoer in- en uitschakelen, verwarmen en koelen het materiaal bestaande uit cilindrische koolstofmoleculen met een hoge thermische geleidbaarheid.
Tegelijkertijd verschijnt en verdwijnt een object dat zich achter een gordijn van dit materiaal bevindt … Er is echter één probleem: om te verdwijnen moet het object in een bak met water worden geplaatst.
Op zijn beurt slaagde het Britse bedrijf Surrey Nanosystems erin "het donkerste materiaal op aarde" te creëren. Het reflecteert slechts 0,035% van de lichtstralen.
Het oppervlak van een materiaal genaamd Vantabalck bestaat uit grafiet nanobuisjes die 10.000 keer dunner zijn dan een mensenhaar. Hun diameter is zo klein dat het simpelweg geen lichtfotonen doorlaat. Hierdoor komen ze in de ruimtes tussen de buizen terecht en kunnen ze daar niet meer "uit". De ontwikkelaars hopen dat het materiaal toepassing zal vinden in optische apparaten, verschillende elektronica en thermische beveiligingssystemen.
Eiwit van inktvishuid
Wetenschappers hebben zich al lang verbaasd over het vermogen van zeedieren zoals inktvissen, inktvissen en octopus om onzichtbaar te blijven in het water. Onlangs besloot een groep onderzoekers van de University of California en Duke University om deze eigenschap te gebruiken bij de ontwikkeling van camouflage voor de mariniers.
In de huid van de inktvis Loligo pealeii vonden ze een eiwit genaamd reflectine, dat zich kan aanpassen aan lichtstraling van verschillende golflengten. Het bleek dat in de weefsels van dit zeeleven, cellagen met een hoge en lage brekingsindex van licht elkaar afwisselen. Door de afstand tussen hen te vergroten en te verkleinen, "reflecteert" de inktvis lichtstralen van verschillende afstanden en bootst ze na.
Na het isoleren van reflectivein met hoge brekingsindex uit inktviscellen, plaatsten de onderzoekers een eiwitlaag op grafeenoxide- en silicafilms. Daarna begonnen ze het materiaal afwisselend met waterdamp en vervolgens met een zure oplossing te verwerken, waardoor de eiwitlaag werd gedwongen uit te zetten en vervolgens af te vallen, terwijl de kleur veranderde.
Betastende remedie
En specialisten van het Karlsruhe Institute of Technology (Duitsland) hebben een materiaal ontwikkeld dat objecten kan verbergen … van betasten!
"Het nieuwe type onzichtbaarheidsmantel is gemaakt van een polymeer metamateriaal, waarvan de eigenschappen worden bepaald door een speciale structuur", zegt een van de ontwikkelaars, Timo Bückmann. - We zijn erin geslaagd om een structuur rond het object te bouwen, waarvan de weerstand verandert afhankelijk van de coördinaten.
De structuur van de coating bestaat uit dunne naaldkegels met toppen die elkaar raken. Bovendien wordt de grootte van de contactpunten met maximale nauwkeurigheid berekend: het is deze parameter die het materiaal de nodige mechanische eigenschappen geeft. Als gevolg hiervan, als u een voorwerp onder de bekleding plaatst, kunt u het materiaal nooit van bovenaf aanraken.
Dus, experimenterend, plaatsten wetenschappers een solide cilinder in een holte onder de coating. Vroeger, zelfs als de cilinder was bedekt met sponsachtig materiaal of katoen, "redde" dit het gevoel niet. Onderzoekers hebben de cilinder onder het wondermateriaal niet kunnen vinden.
Nu over het belangrijkste - over de praktische toepassing van de ontdekking. Waar is het voor? Stel dat u gedwongen wordt te slapen op een bank of een matras waaruit veren uitsteken, of op de vloer, of op de grond en stenen - u weet nooit welke omstandigheden er zijn … ongemak.
"Dit doet denken aan het sprookje van Hans Christian Andersen" De prinses en de erwt ", zei Timo Bückmann. - In het sprookje slaagde de gevoelige prinses er nog steeds in om onder honderd matrassen een harde erwt te voelen. Een laag van ons materiaal zou genoeg zijn voor de prinses om de hele nacht rustig te slapen.
De nieuwigheid kan schoenen comfortabeler maken. Als een spijker in de onderkant van je schoenen steekt, voel je hem gewoon niet, behalve dat hij door de binnenzool van "supermateriaal" gaat.
Kleding of een tas van prachtig materiaal helpt beschermen tegen dieven. Zoals u weet, voelen inbrekers meestal eerst dingen en zakken buiten voor een portemonnee of mobiele telefoon, en klimmen daar pas met hun hand …
Als je een jas, jas of regenjas van aanraakbestendige stof draagt, of waardevolle spullen in een tas van zo'n polymeer, dan kan de aanvaller simpelweg niets vinden. Hoewel als hij gewoon met zijn hand in een zak of tas kruipt, het onwaarschijnlijk is dat deze knowhow werkt. Maar er zijn uitzonderingen op elke regel …
Ida SHAKHOVSKAYA
