Noua mantie de invizibilitate se ascunde în ceață

Vrei să dispari? O nouă mantie de invizibilitate îți oferă șansa – cu condiția să porți în jur o mașină portabilă de ceață.

Pelerina, descrisă la 5 iunie în Ştiinţă, realizează isprava provocatoare de a ascunde un obiect din toate unghiurile și toate culorile luminii vizibile, cu avertismentul că funcționează numai în medii cețoase, inclusiv nori, ceață și sticlă mată. „Este o demonstrație frumoasă”, spune Jason Valentine, inginer mecanic la Universitatea Vanderbilt din Nashville. „Se sacrifică funcționalitatea într-o zonă pentru a câștiga funcționalitate în alta” – și anume, dispariția obiectului cu ochiul liber.

În 2006, fizicienii au prins febra mantiei de invizibilitate după ce au dezvoltat structuri sintetice complicate numite metamateriale, care curbează lumina ca niciun material găsit în natură. Speranța era că aceste materiale ar putea atrage razele de lumină să se curbeze în jurul unui obiect, mai degrabă decât să-l lovească, făcându-l imperceptibil (SN: 15.07.06, str. 42).

Dar a apărut un obstacol cheie: pentru a obține invizibilitatea, lumina care face o ocolire în jurul unui obiect acoperit ar trebui să atingă lumina care călătorește în linie dreaptă. Este o provocare pentru că lumina se mișcă foarte repede prin aer – aproape cu viteza luminii în vid, limita de viteză ineficientă a naturii. „Angajarea unei mantii în mod de tip Harry Potter nu este fezabilă acum și poate nici niciodată”, spune Valentine.

Așa că Robert Schittny, un fizician la Institutul de Tehnologie Karlsruhe din Germania, și colegii săi au decis să creeze o mantie care să nu fie nevoită să concureze împotriva vitezei luminii. Ei și-au dat seama că a face obiectele invizibile ar fi mult mai ușor într-un mediu precum ceața. În loc să treacă prin aceste medii, lumina sare în particulele dens împachetate ca un pinball și difuzează treptat, similar modului în care mirosul se transmite într-o cameră.

Profitând de această încetinire, echipa a proiectat o mantie simplă din materiale obișnuite, ieftine, care ascunde complet un obiect din vedere, atâta timp cât este scufundat într-un mediu cețos. Pentru experimentul lor, Schittny și colegii săi au ales un rezervor de apă amestecat cu particule de vopsea albă comercială pentru pereți pentru a împrăștia și a încetini lumina. Pelerina consta dintr-un cilindru sau sferă din oțel inoxidabil acoperit cu vopsea albă și înconjurat de o carcasă de silicon dopată cu microparticule. Aceste materiale au modificat viteza și răspândirea razelor de lumină în timp ce săreau prin rezervor.

Când un monitor de computer de lângă rezervor strălucea lumină albă, materialele au direcționat lumina în jurul mantiei și a tot ceea ce era plasat în ea, luminând spațiul din spatele mantiei care altfel ar părea întunecat. Din cealaltă parte a rezervorului, mantia era abia perceptibilă, provocând doar o lumină subtilă a culorii apei; fără mantie, un profil umbrit al obiectului era ușor vizibil.

Valentine spune că mantia are probabil aplicații comerciale limitate, dar Schittny spune că tehnologia ar putea ascunde bare metalice care asigură ferestrele din sticlă mată.