Автор Тема: Метаматериал  (Прочитано 1042 раз)

Снежный

  • 1000+ постов
  • ****
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 1 551
Метаматериал
« : 01 Октябрь 2013 г., 18:14:25 »
Физики смоделировали в лаборатории конец времени.

Для своих экспериментов авторы использовали метаматериалы - особый тип материалов, свойства которых зависят, прежде всего, от их структуры, а не от химического состава.

Прохождение света сквозь некоторые из таких материалов описывается теми же уравнениями, которые описывают пространство и время. Ученые работали с метаматериалом, состоящим из двух типов компонентов - решетка из пластика полиметилакрилата была нанесена поверх золотой пленки.

Сквозь этот материал пропускались плазмоны - объекты, которые только для удобства расчетов наделяют свойствами частиц. Они представляют собой колебания электронного газа, и их прохождение сквозь золотую часть метаматериала описывается в соответствии с теми же законами, которые работают во Вселенной, где присутствуют два пространственных и одно временное измерение.

Для описания движения плазмонов сквозь пластик подходят законы, работающие во Вселенной с одним пространственным и двумя временными измерениями.

Когда ученые поместили пластиковую решетку поверх золотой пленки, в моделируемой ими Вселенной временное измерение оказалось перпендикулярно пространственному, и прохождение плазмонов сквозь всю конструкцию оказалось эквивалентно концу времени.

Ранее другой коллектив исследователей также при помощи метаматериалов создал в лаборатории модель микроволновой черной дыры - то есть объекта, который поглощает все попавшие на него волны соответствующего диапазона частот.

-----

Физики предложили схему двумерного метаматериала на основе графена.

Новая работа опубликована в журнале Science, а ее краткое изложение доступно в пресс-релизе университета Пенсильвании.
Свойства метаматериалов зависят, в первую очередь, от структуры, а не от химического состава. Такие материалы способны "хитрым" способом изменять пути прохождения электромагнитных волн, что приводит к появлению необычных оптических эффектов, например, невидимости. Если объект поместить рядом с метаматериалом, у наблюдателя создастся иллюзия отсутствия объекта, так как отраженные им волны "запутаются" в метаматериале не достигнут глаз наблюдателя или детекторов прибора.

Графен - это аллотропная модификация углерода, представляющая собой слой атомов этого элемента толщиной в один атом. За создание графена двое ученых российского происхождения - Андрей Гейм и Константин Новоселов - были в 2010 году удостоены Нобелевской премии по физике. Графен обладает рядом уникальных свойств, в частности, в нем наблюдается максимальная подвижность электронов среди всех известных материалов.

Электропроводность графена можно очень легко изменять, варьируя расстояние от заземляющей пластины до графенового слоя. Соответственно, в одном слое графена возможно создать зоны, сильно отличающиеся по электропроводности. Электромагнитные волны по-разному распространяются в слоях с различной проводимостью - соответственно, располагая эти зоны в "правильном" порядке, ученые могут регулировать пути распространения электромагнитный волн.

Работа исследователей пока носит исключительно теоретический характер. Однако в случае воплощения идей физиков в реальность, метаматериалы на основе графена могут быть востребованы в оптике и электронике.

-------

Ученые создали "ковер-невидимку", который маскирует звуки в диапазоне от одного до пяти килогерц - как раз в эти пределы попадает человеческая речь.

Новое устройство специалисты описали в статье в журнале Physical Review Letters, а коротко о работе пишет портал Physics World.
Устройства, которые делают для наблюдателя объект невидимым в том или ином диапазоне длин волн, были впервые созданы в 2006 году. В основе большинства таких устройств лежат метаматериалы - особые материалы, свойства которых зависят, в первую очередь, от их структуры. Метаматериалы особым образом искривляют пути прохождения света, и в итоге лучи, отраженные от маскируемого объекта, не достигают наблюдателя.

Пока все созданные на основе метаматериалов маскирующие устройства работают в ограниченном диапазоне длин волн. В 2010 году было разработано первое устройство, скрывающее от наблюдателя звуковые волны, но оно работало только в воде и только для звуковых волн, распространяющихся не в объеме, а в плоскости.

Авторы новой работы создали акустическое маскирующее устройство, работающее на воздухе и в объеме. По конструкции устройство напоминает треугольную крышу, сложенную из отдельных квадратных пластин толщиной около одного миллиметра и с диагональю пять миллиметров. В центре каждой пластины располагалось отверстие диаметром около 1,6 миллиметра. В зависимости от того, под каким углом звуковая волна падала на пластины, траектория ее дальнейшего пути изменялась.

Чтобы протестировать устройство, ученые помещали на специальную пластину, отражающую звуковые волны, исследуемый объект, а затем накрывали всю систему маскирующим устройством. Оказалось, что характер распределения звуковых волн, отраженных от устройства, под которым спрятан объект, практически не отличается от распределения волн, отраженных от пустой пластины. Разница в распределении волн была связана с тем, что маскирующее устройство все же поглощало часть волн.

Теоретически, новое устройство можно использовать для улучшения акустики помещений - конструкции из пластин можно располагать в стенах залов, где проходят концерты или выступления, добиваясь того или иного изменения отражения звуковых волн.

ПУТИ ДЕЗИНФОРМАТОРОВ, КОСЯЩИХ ПОД ЧЕСТНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ, АНОМАЛЬНО НЕИСПОВЕДИМЫ. B.Sh.

Жань Цю сказал: - Не то чтоб мне не нравился ваш путь, но сил моих недостаёт. Учитель ответил … - В ком сил недостаёт, на полпути бросают. А ты ещё не начинал идти!
Конфуций  (Перевод И. И. Семененко)

Серв

  • Гость
  • **
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 784
  • ФИО: Сергей М.
Re: Метаматериал
« Ответ #1 : 01 Октябрь 2013 г., 18:51:07 »
Это не новость. Ютуб заполенн роликами где германские ученые демонстрируют предметы и даже плащи-невидимки. Впервые такие маскирующие плащи-невидимки были использованны американским спецназом во время войны в Ираке. И то, что это открытие сделали наши эмигранты из России, тоже не секрет. И разработки свои еще на родине начинали. И сделали его только так, как это могут сделать только русские. Впервые слой графита толщиной в несколько атомов или Графена они получили ... с помощью обыкновенного скотча. Теперь это делает специальная аппаратура. Только вот, здесь, как всегда это никому было не нужно. Зачем, у кремля же нефть и газ есть?
В действительности все не так, как на самом деле.

Снежный

  • 1000+ постов
  • ****
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 1 551
Re: Метаматериал
« Ответ #2 : 01 Октябрь 2013 г., 19:23:08 »
Зришь в корень(с)  ;) Но ситуация здесь иная :) Поэтому же "принципу"...существует мир "невидимый"...который для профанов (слово не ругательное, это так принято называть :) ), также недоступен.
ПУТИ ДЕЗИНФОРМАТОРОВ, КОСЯЩИХ ПОД ЧЕСТНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ, АНОМАЛЬНО НЕИСПОВЕДИМЫ. B.Sh.

Жань Цю сказал: - Не то чтоб мне не нравился ваш путь, но сил моих недостаёт. Учитель ответил … - В ком сил недостаёт, на полпути бросают. А ты ещё не начинал идти!
Конфуций  (Перевод И. И. Семененко)

Серв

  • Гость
  • **
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 784
  • ФИО: Сергей М.
Re: Метаматериал
« Ответ #3 : 02 Октябрь 2013 г., 02:43:01 »
Ну, справедливости ради, нужно сказать, что полной, 100%-ной невидимости там не было. Если человек или предмет стоял неподвижно, то мимикрия была практически полная. А если он двигался, то был заметен, на краях плаща или на его складках шло все-таки искажение. Поэтому силуэт был видим. Объект был прозрачным, будто стеклчнным.
В действительности все не так, как на самом деле.

 

Поддержка форума: Marconi