science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onzichtbaarheidsmantel deze keer echt?

25 mei 2006


Afbeelding met dank aan © NewsCom
Als Clay een onzichtbaarheidsmantel had, hij zou geen vlieg op je muur hoeven te zijn -- wacht, hij is al.

Hier is het, mensen -- nog een plan om de dromen van Trekkies te verwezenlijken, Harry Potter-fans en Clay Aiken worden werkelijkheid. En nee, het heeft niets te maken met geheime mentale technieken om uit een personeelsvergadering te verdwijnen.

Sir John Pendry van het Londense Imperial College en een trans-Atlantisch team van wetenschappers werken samen om een waar onzichtbaarheidsmantel. Wanneer voltooid (naar verwachting rond 2011), de mantel zal werken zoals in de films:eenmaal bedekt, elk object of persoon lijkt volledig te verdwijnen.

We rapporteerden over een andere onzichtbaarheidsmantel in 2005 die speciale retroreflecterende stof gebruikt, een videocamera, een computer en een projector om de drager (bijna) onzichtbaar te maken. De retroreflecterende stof is eigenlijk ondoorzichtig en bevat veel kleine kraaltjes. Terwijl andere materialen licht reflecteren of verspreiden, deze mantel stuurt het terug naar de bron. Maar het enige dat dat doet, is een helderdere reflectie creëren. Dat is waar de computer, videocamera en projector komen binnen. De onzichtbaarheidsmantel wordt het scherm van de projector en laat alleen zien wat de camera, gestationeerd achter de drager, vangt.


Afbeelding met dank aan ©Tachi Laboratory, de Universiteit van Tokio

Om beter te begrijpen wat er gebeurt, hier is een samenvatting van oppervlaktereflectie van How Light Works:

Wanneer een lichtgolf een object raakt, het resultaat hangt af van de energie van de lichtgolf, de eigenfrequentie waarmee elektronen in de stof trillen en de sterkte waarmee de atomen in de stof hun elektronen vasthouden. Op basis van deze drie factoren er kunnen vier verschillende dingen gebeuren wanneer licht een object raakt:

  • De golven kunnen zijn weerspiegeld of verspreid van het voorwerp af.
  • De golven kunnen zijn geabsorbeerd door het voorwerp.
  • De golven kunnen zijn gebroken door het voorwerp.
  • De golven kunnen passeren het object zonder effect.
Meer dan één van de bovenstaande mogelijkheden kan tegelijk gebeuren.


Bij absorptie, de frequentie van de binnenkomende lichtgolf ligt op of nabij de trillingsfrequentie van de elektronen in het materiaal. De elektronen nemen de energie van de lichtgolf op en beginnen te trillen. Wat er daarna gebeurt, hangt af van hoe stevig de atomen hun elektronen vasthouden. Absorptie treedt op wanneer de elektronen stevig worden vastgehouden, en ze geven de trillingen door aan de kernen van de atomen. Hierdoor versnellen de atomen, botsen met andere atomen in het materiaal, en geven dan als warmte de energie op die ze van de trillingen hebben gekregen.

De absorptie van licht maakt een object donker of ondoorzichtig voor de frequentie van de binnenkomende golf. Hout is ondoorzichtig voor zichtbaar licht. Sommige materialen zijn ondoorzichtig voor bepaalde lichtfrequenties en transparant voor andere. Glas is ondoorzichtig voor ultraviolet licht, maar transparant voor zichtbaar licht.

Pendry en de mantel van zijn team hebben de videoapparatuur van zijn voorganger niet nodig. hun mantel, echt een onzichtbaarheidsschild door gewicht en dikte, zal worden gemaakt van metamaterialen die geen licht absorberen of breken, maar omleiden. Momenteel, het team kan alleen werken met golflengten die groter zijn dan licht. Ze hebben de statistieken om te bewijzen dat onzichtbaarheid mogelijk is, maar op dit moment, het is nog steeds theoretisch. Ondertussen, er is altijd onzichtbare inkt -- oh, en deze man.