https://frosthead.com

Viis võimalust, kuidas teadus võib muuta midagi nähtamatut

Oma viimases numbris kaalusime nähtamatuse kontseptsiooni igat tüüpi vormides - kunstnik, kes maskeerib end poliitiliseks avalduseks, nähtamatu malaaria parasiit ja inimesed, kes näevad krüpteeritud koode, varjates elulist teavet kõikjal, kuhu nad vaatavad. Nüüd käsitleme paljusid viise, kuidas teadlased ja insenerid tipptasemel tehnoloogiat kasutades sõna otseses mõttes esemeid, helisid ja isegi hetki varjavad. Need varjamisseadmed ei meelita ainult meie silmi; nad petavad mehaanilisi andureid, mis tuvastavad erinevaid energiavorme, alates valguslainetest kuni magnetilise kiirguseni.

1. Mõnele meeldib see lahe

Tanki pole lihtne peita, isegi öösel. Infrapunakaamera tuvastab pärast kogu päeva päikese käes olekut mootori heitgaasidelt või soomukilt tõusmisel tekkivaid soojust. Kuid Briti kaitseettevõte BAE on välja töötanud süsteemi, mis kasutab tuhandeid kuusnurkseid metallpaneele, millest igaüks võib olla mõne tolli läbimõõduga, et katta sõiduk ja muuta see infrapuna-andurite jaoks nähtamatuks (vt eespool). Rongisisesed termokaamerad tuvastavad taustatemperatuuri ja paneelid - mida saab kiiresti kuumutada või jahutada - on programmeeritud seda pidevalt jäljendama. Paneele saab sättida isegi kahjutuumale sõidukile, näiteks autole. Need võivad olla kaubanduslikuks tootmiseks valmis juba 2013. aastal.

2. Isiklik magnetism

Selle möödunud aasta märtsis võtsid Hispaania ja Slovakkia insenerid müügil olevaid materjale ja tegid midagi üsna erakordset. Pange metallese nende väikesesse silindrilisse konteinerisse ja lennujaama turvasüsteemid või MRI-seadmed seda ei tuvasta. Kanister koosneb kahest kontsentrilisest kihist - sisemisest ülijuhtivast materjalist, mis tõrjub magnetvälja, ja välimisest materjalist, mis neid köidab. Kombineerituna muudavad need leiutise (ja selle sisu) metalliotsijatele ja teistele magnetismi toetavatele masinatele nähtamatuks. Seade võib kunagi olla kasulik südamestimulaatoriga meditsiinilistele patsientidele, võimaldades neil teha MRT-aparaatidega eksameid ilma pilti moonutamata.

magnetiline nähtamatus mantel „Magnetiline nähtamatuskate” ühendab magnetilist välja tõrjuvat sisekatet välise kihiga, mis seda köidab. (Pilt J. Pact-Camose, C. Navau ja A. Sanchez kaudu)

3. Vaikuse lubadus

Järgmine kord, kui teid nutab nutt beebi või pimestav teler, ärge pange lootusi uuele seadmele, mis on välja töötatud Saksamaa Karlsruhe tehnoloogiainstituudis. See on nähtamatuse katte kõlaline ekvivalent: helilained ei pääse kõrgtehnoloogilise plaadi välisküljele ega sealt välja. Plaat koosneb mikrostruktureeritud materjalidest, mis kiirendavad sissetulevaid helilaineid ümber perimeetri, nii et kuulajani jõuavad nad teisele küljele, justkui läbiksid selle lihtsalt otse läbi, ilma et oleks midagi segusse suhelnud. Kunagi võiks kontseptsiooni tõestamise seadmes kasutatavaid põhimõtteid kasutada konkreetse heliallika vaigistamiseks või mürarikkas maailmas väikese vaikuse pelgupaiga loomiseks.

4. Miraaži valmistamine

Sõidate mööda päikeseküpsetatud maanteed mööda ja kaugelt paistab hiilgav bassein - miraaž. Dallase Texase ülikooli teadlased on selle efekti ära kasutanud, et muuta objektid näiliselt veealuseks. Miraažid tekivad siis, kui suur temperatuurimuutus väikese vahemaa tagant painutab maapinnale suunatud kiirtekiirgust, muutes need horisontaalselt teie silmade poole. (Nii on sinise taeva lapp painutatud nii, et see paistab otse teie ees, meenutades veekogu.) Teadlased lõid oma miraaži kuumutades ühemolekulisest paksust läbipaistvast kardinast, mis oli valmistatud süsiniknanotorudest, umbes Vee basseinis 4000 kraadi Fahrenheiti järgi. Kardina taha peidetud ese näib vaatlejatele lihtsalt rohkem vett. Seda mõistet võiks teoreetiliselt kasutada allveelaevade varjamiseks või isegi sarnaste seadmeteni, mis töötavad vee kohal.

5. kortsu aja jooksul

Kui me "näeme" ümbritsevat maailma, näeme tegelikult, et valgus peegeldab objektidelt eemale. Ja kuna see valgus liigub meie silmade poole kiirusega ligi 186 000 miili sekundis, tajume sündmusi hetkega toimuvana. Kuid kuidas tajuksime sündmusi, kui suudaksime valguse kiirust muuta? Cornelli ülikooli teadlaste meeskond on just seda teinud. Selle aasta alguses avaldasid nad katse tulemused, mis kasutavad jagatud ajaga objektiivi. Kui valgus läbib objektiivi, aeglustuvad spektri “punases” otsas olevad madala sagedusega lainepikkused, samal ajal kui spektri “sinises” otsas olevad kõrgsageduslikud lainepikkused kiirenevad. See loob lühikese vahe või “ajaliku augu”. Seejärel õmmeldakse valguse lainepikkused tagasi kokku, nii et vaatlejale paistab valguskiir olevat pidev - ja iga lühikese vahe ajal aset leidnud sündmus, kõigest 40 triljonit teine ​​pikk, oli tegelikult nähtamatu. Teadlaste sõnul hõlmavad praktilised rakendused võimalust sisestada andmeid pidevatesse kiudoptilistesse andmevoogudesse ilma katkestusi põhjustamata.

Viis võimalust, kuidas teadus võib muuta midagi nähtamatut