Kadang-kadang kemajuan dalam teknologi moden boleh disalah anggap sebagai sihir. Ilmu yang tepat berfungsi bukan sihir. Salah satu bidang penelitian, hasilnya dapat menjadi gambaran mengenai sifat "sifat peri", adalah pengembangan dan penciptaan metamaterial.
Dari sudut pandangan fizikal semata-mata, metamaterial terbentuk secara buatan dan struktur khas yang mempunyai sifat elektromagnetik atau optik yang tidak dapat dicapai. Yang terakhir ditentukan bukan hanya oleh ciri-ciri bahan penyusunnya, tetapi oleh strukturnya. Lagipun, dari bahan yang sama anda boleh membina rumah yang serupa rupa, tetapi satu akan mempunyai penebat bunyi yang sangat baik, dan yang lain anda juga akan mendengar nafas jiran dari pangsapuri yang bertentangan. Apa rahsia? Hanya pada kemampuan pembangun untuk membuang dana yang disediakan.
Metamaterial / Domain awam
Pada masa ini, saintis bahan telah membuat banyak struktur, sifatnya tidak terdapat di alam semula jadi, walaupun tidak melampaui undang-undang fizikal. Sebagai contoh, salah satu metamaterial yang dibuat dapat memanipulasi gelombang bunyi dengan begitu halus sehingga mereka menyimpan bola kecil di udara. Ini terdiri dari dua kisi, dipasang dengan batu bata yang diisi dengan batang termoplastik, yang diletakkan di dalam "ular". Gelombang suara difokuskan seperti cahaya pada lensa, dan para penyelidik percaya bahawa peranti ini akan membolehkan mereka mengembangkan kawalan suara untuk dapat mengubah arahnya, seperti sekarang mengubah jalur sinar dengan menggunakan optik.
Bola ditahan di udara oleh gelombang suara yang difokuskan oleh metamaterial / Ilustrasi oleh RIA Novosti. A. Polyanina
Metamaterial lain boleh menyusun semula dirinya. Objek dipasang daripadanya tanpa bantuan tangan, kerana perubahan bentuk dapat diprogram! Struktur bahan "pintar" seperti itu terdiri daripada kubus, yang masing-masing dindingnya terdiri dari dua lapisan luar polietilena terephthalate dan satu lapisan dalaman pita pelekat dua sisi. Reka bentuk ini membolehkan anda mengubah bentuk, kelantangan dan ketegaran objek.
Bahan 3D Shif-Shifting oleh Universiti Harvard / Johannes Overvelde / Bertoldi Lab / Harvard SEAS
Tetapi sifat yang paling menakjubkan adalah metamaterial optik yang dapat mengubah persepsi visual terhadap realiti. Mereka "bekerja" dalam jarak panjang gelombang yang dilihat oleh mata manusia. Dari bahan seperti itulah para saintis mencipta kain dari mana anda boleh membuat jubah yang tidak kelihatan.
Video promosi:
Benar, setakat ini hanya objek mikro yang dapat dibuat tidak kelihatan dalam jarak optik.
Kemungkinan membuat bahan dengan sudut pembiasan negatif telah diramalkan pada tahun 1967 oleh ahli fizik Soviet Viktor Veselago, tetapi hanya sekarang adalah contoh pertama struktur nyata dengan sifat-sifat tersebut muncul. Oleh kerana sudut pembiasan negatif, sinar cahaya membengkokkan objek, menjadikannya tidak kelihatan. Oleh itu, pemerhati hanya memerhatikan apa yang berlaku di belakang punggung orang yang memakai jubah "luar biasa".
Beginilah cara artis membayangkan kumpulan nanocloak / Xiang Zhang yang tidak dapat dilihat, Berkeley Lab / UC Berkeley
Pencapaian terbaru dalam penciptaan metamaterial optik adalah milik saintis Rusia dari NUST MISIS. Lebih-lebih lagi, "bahan" yang paling biasa digunakan - udara, gelas dan air. Karya para saintis dianugerahkan penerbitan di salah satu jurnal dengan penilaian tertinggi di dunia Laporan Ilmiah oleh penerbit Nature.
Alexey Basharin, Profesor Madya, NUST MISIS, Calon Sains Teknikal / NUST MISIS
"Sangat mahal dan sukar untuk mengkaji metamaterial dalam julat optik. Setiap sampel tersebut boleh berharga ribuan euro," kata Alexei Basharin, seorang penyelidik di Makmal Metamaterial Superconducting NUST MISIS, Ph. D. “Selain itu, kemungkinan kesalahan dalam mencetak sistem seperti itu sangat tinggi walaupun dengan penggunaan alat yang paling tepat. Namun, jika anda membuat bahan berskala lebih besar, di mana tidak akan ada optik (400-700 nm), tetapi gelombang radio (panjang 7-8 cm), fizik proses tidak akan berubah dari penskalaan seperti itu, tetapi teknologi penciptaannya akan menjadi lebih sederhana."
Dengan mengkaji sifat struktur yang dibuat, penulis karya menunjukkan bahawa jenis bahan ini mempunyai beberapa aplikasi praktikal sekaligus. Pertama sekali, ini adalah sensor molekul kompleks, kerana yang terakhir, jatuh ke bidang metamaterial, mula bersinar. Dengan cara ini, bahkan molekul tunggal dapat ditentukan, yang berpotensi mempengaruhi perkembangan, misalnya, forensik forensik. Sebagai tambahan, metamaterial seperti itu dapat digunakan sebagai penapis cahaya, memisahkan cahaya dengan panjang tertentu dari radiasi yang terjadi. Ini juga berlaku sebagai dasar untuk menciptakan memori magnetik yang sangat dipercayai, kerana struktur sel-sel metamaterial menghalangnya daripada saling memagnetkan sehingga kehilangan maklumat.
