Уменьшающее видимые размеры объектов устройство

Источник: gstatic.com

Команда инженеров под руководством Вей Ксианг Жянга и Ти Юн Куй из Южновосточного университета в Нанжинге, Китай, опубликовала  в недавнем выпуске журнала Applied Physics Letters результаты изучения уменьшающего устройства.

“Данное устройство способно виртуально уменьшать размер объекта, поэтому мы и назвали его "уменьшающее устройство” рассказал Куй порталу PhysOrg.com. “Такое устройство работает в диапазоне микроволновых частот и будет способно вводить в заблуждение радары или другое электромагнитное детектирующее оборудование, что приведет к принятию неправильных решений. Следовательно оно может быть использовано для военных приложений.”
Исследователи построили уменьшающее устройство из метаматериалов, которые широко известны благодаря использованию в так называемых "плащах-невидимках" ("invisibility cloaks"). В трансформационной оптике применение метаматериалов позволяет изгибать световой луч и контролировать его путь необходимым образом.

В данной работе ученые использовали метаматериалы для изготовления восьми концентрических колец, высота каждого из которых 12 мм. Затем они поместили чайную ложку в центре колец. Когда световые волны проходят через устройство, их волновой фронт начинает изгибаться и их длины волн сжимаются. При достижении светом внутренней круговой области, длины волн увеличиваются. С точки зрения наблюдателя измененный свет создает иллюзию уменьшенного объекта, имеющего ту же форму, что и реальный объект.

Рисунок: physorg.com

“Устройство основано на использовании трансформационной оптики, которое делает объекты в реальном и виртуальном пространствах выглядящими одинаково”, заявил Куй. “В нашей конструкции реальный объект большой, а виртуальный маленький. При помощи уменьшающего устройства рассеивающее поле большого объекта становится таким же, как и поле маленького объекта. Любой объект можно сделать кажущимся настолько малым, насколько это необходимо”.

Исследователи продемонстрировали эффективность уменьшения как теоретически, так и экспериментально, и обнаружили, что экспериментальные результаты очень хорошо согласуются с моделированием. Устройство может даже создавать объекты малых размеров, которые не существуют в природе. Более того, методы, использованные в данной работе, могут быть применены для создания устройств, которые смогут изменять также и другие свойства объектов.