Наука

Ткани для плаща-невидимки: без мистики и фантастики

Современные технологии позволяют создавать удивительные вещи. Уже сегодня многие компании разрабатывают такие материалы, которые еще вчера казались фантастическими и пришедшими из мира сказок. Одной из таких вещей является невидимая ткань, которая преломляет лучи света таким образом, что предметы за ней действительно становятся невидимыми. И хотя пока все такие разработки ведутся на уровне экспериментов, создание настоящего плаща-невидимки, судя по всему, уже не за горами. Равно как и многих других фантастических предметов, которые благодаря инновациям и нанотехнологиям скоро станут повседневной банальностью. 

Читайте также: Нанотехнологии: будущее уже наступило 

Ключ разработки — одноосные кристаллы

Попытки сделать человека или обычные предметы невидимыми ведутся уже очень давно. Об этом во время своих тайных экспериментов мечтали еще средневековые алхимики, а когда в 1897 г. в свет вышел роман Герберта Уэллса «Человек-невидимка», идеи невидимости и вовсе захлестнули научный мир. В этом романе писатель подробно описывает свои представление о том, как тела должны преломлять свет для того, чтобы быть полностью невидимыми для человеческого глаза. И хотя многие из тезисов данной книги были неоднократно подвергнуты критике, сама идея невидимости с тех пор окончательно поселилась в головах ученых.

Но попытки приблизиться к разгадке тайн невидимости долгое время наталкивались на отсутствие необходимых знаний и слабый уровень  развития технологий. Лишь в конце 90-х годов прошлого века ученые впервые нашли способы создать материалы, которые могли бы иметь необходимый коэффициент преломления света. Так, британский физик Джон Пендри предположил, что создать нужный материал можно из сочетания металлических и диэлектрических волокон, которые при правильном на них воздействии изменяли бы свою кристаллическую решетку, преломляя или отражая свет в нужном направлении.

Однако опыты Пендри оказались неудачными, в связи с чем его последователи из Мичиганского университета предложили отказаться от металлических волокон и использовать только диэлектрики. В качестве таковых они применили одноосные кристаллы, которые характеризуются особыми свойствами преломления света, падающего на них со всех направлений кроме одного. Позднее опыты с такими кристаллами начали проводить в Бирмингемском университете, где одноосные кристаллы нитрида кремния помещались на специальную прозрачную нанопористую подложку из оксида кремния. Сделав в кристаллах микроскопические отверстия, ученым удалось создать гладкое оптическое зеркало, которое действительно скрывало предметы в оптическом диапазоне. Правда довести до ума эту технологию тогда не удалось, так как «наноткань» скрывала только очень маленькие объекты. 

Читайте также: Ученые научились планировать пол ребенка: как заказать мальчика или девочку? 

Невидимая ткань quantum stealth

Этот опыт был использован другими учеными, которые, вероятно, смогли добиться большего прогресса на пути создания невидимых тканей. Одними из них стали исследователи канадской компании Hyperstealth Biotechnology, специализирующейся на разработке камуфляжей. Недавно они презентовали материал Quantum Stealth, который, по их утверждению, уже практически вплотную подошел к пресловутому плащу-невидимке. Их материал достаточно гибкий и мягкий. Он позволяет обводить свет вокруг объектов небольшого и среднего размеров так, что они становятся невидимыми не только для глаз, но и для приборов ночного видения или тепловизоров. При этом материал работает без каких-либо камер или батареек, стоит недорого и весит очень мало.

И хотя специалисты компании не спешат раскрывать секреты своего материала, эксперты считают, что он мог быть выполнен по описанной выше технологии одноосных кристаллов. Купить такую ткань пока что нельзя, но, по словам представителей компании, её испытания уже активно ведутся военными и спецназом. В ближайшем будущем компания планирует начать выпускать несколько версий своего плаща-невидимки, которые будут иметь армейское и гражданское назначение. Вариант для военных будет более совершенным, однако и обычные люди также смогут обзавестись материалом, заметно скрывающим их от глаз окружающих.

Кстати, исследователи из Канады являются далеко не единственными, кто пытается разработать уникальный исчезающий камуфляж. Ученые из Калифорнийского университета  придумали свой плащ-невидимку, созданный на основе белка рефлектина из кожи кальмаров Longfin pealei. Как известно, эти морские обитатели обладают способностью становиться практически невидимыми в воде или менять свой цвет. Ученые научились искусственно воспроизводить эту способность, создав материал, изменяющий свойства под воздействием водяного пара и специальной кислоты. В ближайшем будущем они также обещают создать свой плащ-невидимку и выпустить его на рынок.



ᇄÛÁ͇...