Ochiul acoperit încă vede

Antenele pentru telefoane mobile, receptoarele radio și dispozitivele GPS pot trece într-o zi în mod incognito. Într-o lucrare în care să apară Scrisori de revizuire fizică, Nader Engheta și Andrea Alù propun o nouă metodă de acoperire care anulează undele electromagnetice care sară de pe un obiect. Conceptul poate duce în cele din urmă la senzori subreptici care pot colecta și trimite mesaje fără a fi detectate.

MANTA PENTRU COMUNICARE Asemenea unei stânci aruncate într-un pârâu, un senzor dezvelit perturbă fluxul uniform de energie al undelor electromagnetice (dreapta). Undele neperturbate sunt afișate cu săgeți galbene, în timp ce perturbările mari ale fluxului de energie sunt afișate cu roșu. O nouă propunere pentru un senzor acoperit (stânga) ar perturba mult mai puțin fluxul de energie, permițând în același timp mesajelor să ajungă în continuare la senzor. Andrea Alù și Nader Engheta

„Acesta este o lucrare fascinantă care abordează o provocare foarte importantă”, spune fizicianul Nikolay Zheludev de la Universitatea din Southampton din Anglia. „Rezultatul ar putea avea aplicații metrologice, de mediu și de apărare atunci când ideea este dezvoltată ca un dispozitiv practic.”

Noua mantie manipulează undele electromagnetice – inclusiv lumina – nu blocând undele, ci lucrând cu ele. Mantele anterioare funcționau prin devierea undelor în jurul unui obiect. „Ne punem întrebarea: „Este posibil să punem un strat în jurul unui obiect astfel încât atunci când unda lovește obiectul, unda se împrăștie mai puțin?” ” spune Engheta, de la Universitatea din Pennsylvania din Philadelphia.

Separat, obiectul și mantia ar fi ambele vizibile. Dar mantaua ar fi proiectată astfel încât, atunci când cei doi sunt împreună, undele care se împrăștie de pe ambele obiecte s-ar adăuga în mod distructiv. „Dacă mantia este proiectată corect, efectul este redus, ca un efect de anulare”, spune Engheta. „Pune în echilibru obiectul și mantia.”

Cheia este că undele electromagnetice încă intră în zona acoperită și lovesc obiectul – o cerință pentru ca o antenă să capteze un semnal, de exemplu. Această caracteristică este cea care separă noua lucrare de alte metode de acoperire care izolează complet obiectele de mediu. „Unele mantii deviază valurile în jurul unui obiect. Dacă ai un senzor acolo, nu va putea măsura câmpul”, spune Engheta.

Mantaua ar putea fi, de asemenea, proiectată pentru a nu interfera cu anumite tipuri de unde de ieșire (altele decât cele care sunt amortizate), permițând senzorului să trimită în continuare mesaje neperturbate.

„Dacă vrei să comunici, aceasta este mantia pentru tine”, spune John Pendry, fizician teoretician la Imperial College London. În 2006, Pendry și colegii săi au creat tipul de mantie care direcționează microundele în jurul unui obiect. Dar el observă că izolarea obiectului în acest fel ar exclude efectiv opțiunea de a trimite sau primi semnale.

Un material cu această nouă capacitate de ecranare selectivă „ar fi de mare folos practic”, spune Pendry. Înfășurarea acestui tip de mantie în jurul dispozitivelor așezate deasupra vehiculelor militare ar putea reduce la minimum împrăștierea semnalizatoare, permițând în același timp trimiterea și primirea de mesaje cruciale.

Cercetătorii au mult de parcurs înainte ca aceste mantii să devină realitate. Fiecare mantie trebuie ajustată pentru a se potrivi obiectului pe care îl acoperă și probabil că va funcționa doar pentru o gamă mică de unde electromagnetice, spune Engheta.

Dar planul pentru mantii ar putea funcționa pentru orice fel de unde electromagnetice, inclusiv unde luminoase, unde radio și microunde. „Conceptul este de a împrăștia valuri”, spune el. „Fie că aveți de-a face cu microunde sau cu optică, conceptul este similar.”

Laura Sanders

Despre Laura Sanders

Laura Sanders este scriitoarea de neuroștiințe. Ea deține un doctorat. în biologie moleculară de la Universitatea din California de Sud.