Um novo projeto de um Invisibilidade Real-Life Manto Muito mais perto da perfeição

 Inspiração para tecnologia de camuflagem tem suas origens em Star Trek série de Rowling e mundo de fantasia de Harry Potter.

Em um artigo publicado na revista Science em 2006 , John Pendry, do Imperial College de Londres e David Schurig e David Smith, da Universidade Duke escreveu que "um manto de invisibilidade é, em princípio, possível, pelo menos em uma faixa estreita de frequência" e apresentou a primeira realização prática de tal uma capa.

Sua "cloaking" protótipo foi impressionante, mas ainda não é perfeito como provavelmente esperava. Refinando a tecnologia de camuflagem continua.

Agora, um membro desse laboratório desenvolveu um novo projeto que amarra uma das extremidades maiores soltos a partir do dispositivo original.

Estas novas descobertas pode ser importante na transformação como ondas de luz ou outro pode ser controlada ou transmitidos. Da mesma forma que os fios tradicionais deu lugar a fibra óptica, o novo meta-material pode revolucionar a transmissão de luz e de ondas.

Como o objetivo deste tipo de pesquisa envolve domar luz, um novo campo de óptica transformacional surgiu.

Este é Nathan Landy com dispositivo de camuflagem. Crédito: Universidade de Duke Fotografia

A equipe do duque tem uma vasta experiência na criação de "meta-materiais", feita pelo homem objetos que têm propriedades, muitas vezes ausentes em os naturais. Estruturas incorporando meta-materiais podem ser projetados para guiar ondas eletromagnéticas em torno de um objeto, apenas para tê-los emergir no outro lado como se tivessem passado por um volume de espaço vazio, assim, o objeto de camuflagem.

"A fim de criar as capas primeira, aproximações muitos tiveram que ser feitas, a fim de fabricar os intrincados meta-materiais utilizados no dispositivo", disse Nathan Landy, um estudante de graduação trabalhando no laboratório do pesquisador sênior David R. Smith, William Bevan professor de engenharia elétrica e informática em Duque Pratt School of Engineering.

"Uma questão, que estavam completamente conscientes, foi a perda das ondas devido às reflexões nos limites do dispositivo," Landy disse. Ele explicou que era muito parecido com reflexos vistos em vidro transparente. O espectador pode ver através do vidro muito bem, mas, ao mesmo tempo que o espectador está ciente do vidro está presente devido à luz reflectida a partir da superfície do vidro.

"Como o objetivo era demonstrar os princípios básicos de camuflagem, não se preocupe com essas reflexões." Landy foi agora reduzido a ocorrência de reflexões, utilizando uma estratégia de fabricação diferentes. A capa original consistia de faixas paralelas e interseção de fibra de vidro gravado com cobre. Capa Landy usou um design linha por linha semelhante, mas acrescentou tiras de cobre para criar um mais complicado - material - e com melhor desempenho. As tiras do dispositivo, que é de cerca de dois metros quadrados, formam uma forma de diamante, com o centro vazio. Quando qualquer tipo de onda, como a luz, atinge uma superfície, que pode ser reflectida ou absorvida, ou uma combinação de ambos. No caso de experiências anteriores de camuflagem, uma pequena porcentagem da energia nas ondas foi absorvido, mas não o suficiente para afetar o funcionamento global do manto.

A capa foi naturalmente dividida em quatro quadrantes. Landy explicou as "reflexões" indicadas em capas anteriores tendem a ocorrer ao longo das bordas e cantos dos espaços dentro e ao redor da meta-material.

"Cada quadrante da capa tendem a ter espaços vazios, ou pontos cegos, nas suas intersecções e esquinas com o outro", disse Landy. "Depois de muitos cálculos, nós pensamos que poderíamos corrigir esta situação, deslocando cada tira de modo que encontrou sua imagem no espelho em cada interface.

"Nós construímos o manto, e funcionou", disse ele. "É dividir a luz em duas ondas que viajaram em torno de um objeto no centro e re-emergiu como a única onda com mínima perda devido a reflexões."

Landy disse que esta abordagem poderia ter mais aplicativos do que apenas mantos. Por exemplo, meta-materiais podem "maquiar" voltas e mais voltas em fibra óptica, em essência, fazendo-os parecer mais reto.Isto é importante, Landy disse, porque cada curva atenua a onda dentro dele.

Os pesquisadores agora estão trabalhando para aplicar os princípios aprendidos nas últimas experiências a três dimensões, um desafio muito maior do que em um dispositivo bidimensional.

Os resultados dos experimentos de Duke - "Um manto parâmetro integral unidirecional metamaterial para microondas", Nathan Landy e David R. Smith - foram publicados online na revista Nature Materials. 12 de novembro de 2012. DOI: 10.1038/nmat3476.

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