Учені Чжецзянського університету та Массачусетського технологічного інституту створили металічну сітку, яка також проникна для електромагнітного випромінювання певної частоти, як і повітря. Результати дослідження були опубліковані в журналі Proocedings of the National Academy of Sciences.
Дослідники, спираючись на аналітичні висновки, а також використовуючи програму-симулятор CST Microwave Studio, дозволили описати форму, яка надає матеріалу рекордно низькі амплітуди розсіювання, іншими словами, фізичні властивості розсіяного випромінювання будуть мало відрізнятися від випромінювання, що входить в матеріал.
Гофрована форма дозволяє вирівнювати частоти розсіяних хвиль всередині матеріалу. Це досягається завдяки тому, що дроти складаються з двох типів циліндрів різного діаметра і довжини, які чергуються один з одним, як намистини. Об’єкт з гофрованих дротів а ні відбиває, а ні переломлює випромінювання під будь-яким кутом падіння у вільному просторі.
Новий матеріал може бути придатним для створення захисних куполів для антен. Wikimedia Commons
Учені створили зразок матеріалу, який складався з сітки з’єднаних між собою мідних кубиків, поміщеної між двома діелектричними шарами полісульфону. Товщина листа досягала 7 міліметрів. Щоб зробити сітку, учені спочатку роздрукували на 3D-принтері пластикову модель сітки. Потім за допомогою процесу напилювання металу на пластик наносився шар мідної плівки в 50 мікрометрів. Для демонстрації невидимості на мікрохвильовій частоті металічна сітка була поміщена поблизу монопольної антени на відстані в 20 міліметрів. В антенну подавався широкосмуговий сигнал, по іншу сторону сітки розташовувалась прийомна антена, яка реєструвала розповсюдження випромінювання.
Результати дослідження показали, що випромінювання частотою в 10,4 гігагерц розповсюджувалось без перешкод, і при цій частоті сітка мала електромагнітні властивості, подібні властивостям повітря. Амплітуди розсіяних хвиль були меншими 1 децибела. Той же результат був отриманий, коли застосовувалось декілька шарів сітки. При цьому простий шар полісульфону тої ж товщини в 7 міліметрів викликав сильне розсіювання випромінювання.
Для створення невидимих об’єктів використовуються метаматеріали — матеріали, які складаються з декількох шарів різних речовин. Це надає метаматеріалам певних оптичних властивостей, які дозволяють змінити шлях електромагнітних хвиль, спрямовуючи їх в обхід замаскованого об’єкта. В 2008 році група з Каліфорнійського університету в Беркли домоглась тривимірної невидимості, створивши сітку з метаматеріалів, яка не відбиває і не поглинає світлові промені.
Олена
