Uus nähtamatuks tegev "keep" toimib kolmes dimensioonis

Füüsikud on plasmonilisi materjale kasutades konstrueerinud esemeid nähtamatuks muutva mantli, mis suudab vastupidiselt enamikele seni demonstreeritud prototüüpidele varjestada peidetavaid esemeid nendele igast suunast langeva valguse eest.

Nähtamatuks tegevad mantlid ei ole tänapäeva optikas enam sugugi uuemat sorti nähtus. Siiski on need vastupidiselt ulmes ning fantaasias tutvustavatele kontseptsioonidele suhteliselt kohmakad ning töötavad harilikult äärmiselt piiratud tingimustes. Enamikul juhtudel kasutatakse nende ehitamiseks metamaterjale. Elektri- ning magnetväljade omadustega manipuleerides juhivad säärased 'mantlid' nendele langenud valguse neist lõppkokkuvõttes seda muutmata mööda. Valguslaineid võiks võrrelda veega, mis veealusest kivist mööda peab voolama, kirjutavad

ERRi teadusuudised

.

Harilikult töötavad mantlid vaid kahes dimensioonis. Täielikult varjestatakse objekt ainult juhul, kui valgus langeb neile selle pinnaga risti. Esimest kolmes dimensioonis töötavat seadet esitleti alles kaks aastat tagasi. Ent isegi siis pidi peidetav objekt asetsema mingi pinna peal, kus seda "nähtamatuks tegeva vaibaga" katta sai. Eelmise aasta augustis jõudis avalikkuse ette aga prototüüp, mis suutis plasmoniliste materjalide abil objekti varjestada ka siis, kui sellele langes valgus 60°  nurga all. Andrea Alù juhitud Texase ülikooli töörühma jaoks ei olnud see veel piisav.

Plasmonid ehk miniatuursed elektronide enda poolt tekitatavad elektromehaanilised võnked võimaldavad palju enamat. Materjalid, kus neid tekitada saab, toimivad justkui varjestatava objekti fotonegatiivina. Kui esemelt ning mantlilt hajunud valgus kohtuvad, nullivad need teineteist ära. Lõpptulemusena muutub objekt läbipaistvaks. „Me oleme seega viimaks demonstreerinud, et mantel suudab vabalt seisvat objekti varjestada kõigis kolmes dimensioonis. Me ei ole enam piiratud mõne üksiku suunaga," ütles Alù ERR-le antud intervjuus.

Mil üks nähtamatuks tegevaid mantleid kummitavatest piirangutest sai ületatud, ei ole siiski veel tegu ideaalse seadeldisega. Ehitatud prototüüp varjestab objekti vaid piiratud lainepikkustel, kõige paremini teatud mikrolainete piirkonnas. Samuti sobivad kõige enam peitmiseks esemed, mis ei sisalda metalle. „Muidugi saaks need küsimused lahendada, aga sellisel juhul oleksid peidetavad esemed ka tunduvalt väiksemad," tõdes Alù. Mängu tulevad plasmonite eripärad. Antud juhul oli objekt veidi väiksem, kui selle peitmiseks kasutatud 18 cm pikkune silinder.

Sellegipoolest leidub loodud lahendusele juba ka võimalikke kasutusalasid. „Ühe edasise uurimissuunana näeme me lennukite radaritele nähtamatuks muutmist. Samuti üliteravate piltide tegemist välja-lähedastel pikkustel," ütles füüsikaprofessor. Fotode teravus nanoskaalal, mis on väiksem nähtava valguse lainepikkusest, on igikestvaks probleemiks. „Tegelikult oli "nähtamatu mantel" hetkel vaid uurimistöö kõrvalprodukt. Meie enda peamiseks eesmärgiks oli just säärastel juhtudel valguse hajumise vähendamine." 

Loe pikemalt ERRi teadusuudistest!