Метаматериалы или какие возможности нас ждут в будущем

    Да, темпы развития технологий всем известны, поэтому становится возможным воплощать теорию прошлых лет в реальность. Если ранее, некоторые высказвания могли рассмешить общество, как когда-то не поверили Пифагору, что Земля имеет круглую форму, так и в начале ХХ века — доказательство возможности отрицательного коэффициента преломления не убедило учёных.
    image Действительно, как?
    А через несколько десятков лет, когда впервые получилось добиться отрицательного коэффициента преломления, теория всплыла снова и уже в другом течении.

    Собственно, то, о чём я бы хотел рассказать, основывается на теории метаматериалов.

    Метаматериал – искусственное вещество, способное так взаимодействовать с электромагнитными волнами, как не могут природные материалы. Приставка «мета» в данном случае подчёркивает, что эти композитные материалы в целом обладают электромагнитными свойствами, не присущими ни одному из составных элементов.

    Метаматериалы имеют отрицательный коэффициент преломления. Такой эффект достигается за счёт одновременного изменения диэлектрической и магнитной проницаемости вещества, основных характеристик поля, описывающих распространение электромагнитных волн в среде. Значит, при прохождении луча света из одной среды в другую, преломленный луч будет попадать не в «правую» среду, а в «левую» относительно перпендикуляра, проведенного из точки падения луча.
    image

    В средах с отрицательным коэффициентом преломления будет наблюдаться обращенный допплер-эффект и эффект Вавилова-Черенкова, т.е. происходит обращение фазовой скорости.

    В первом случае источник света(излучения) находится слева от видеоролика


    Во втором случае — справа


    Также, оптические свойства, присущие рассеивающим и собирательным линзам меняются друг относительно друга, за счёт отрицательного коэффициента преломления.

    Что это всё даёт:


    Астрономия и радиофизика: покрытия из метаматериалов прекрасно сработают для защиты объектов от сенсоров или телескопов, использующих длинноволновое излучение, а не видимый свет.
    Оптика: отсутствие дифракционного предела для линз не нуждается в комментариях.
    Микроэлектроника: появление меньших и в тоже время более эффективных антенн и устройств для сотовых телефонов, расширение плотности хранения данных на дисках и более сложных электронных схемах.
    Разработка более мощных лазеров: разработка более мощных лазеров, которые будут при той же энергии накачки давать на несколько порядков более мощный и разрушительный по силе импульс света.
    Новые антибликовые материалы;
    И что самое интересное, развитие и реализация данной теории позволит в некотором частотном диапазоне скрывать предметы от радаров/сенсорв.
    Сейчас это достигается в терагерцевом диапазоне частот. А завтра — глядишь, и в «видимом» получится.
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 38

      +9
      Решил развить статью о невидимости из «Физики невозможного»
        +7
        По больше бы подобных статей на Хабре.
        Спасибо!

        п.с. «Что это всё даёт» — можно было бы и по подробнее расписать)
          +5
          каких? о чём статья вообще?
          • UFO just landed and posted this here
              –4
              я не вижу тут перспектив. только какие-то фантазии о том, что метаматериалы решат чуть ли не все проблемы человечества =_=
                0
                Ну уж извините, если над этими фантазиями трудятся учёные мира, количество которых можно пересчитать на пальцах рук.
                  –4
                  вот и пусть себе трудятся. и не надо этого дешёвого пиара.
                    0
                    А по вашему лучше еще одну статью про iPhone?
                    За то эта статья заставит многих заинтересоваться наукой!
                    И это не дешевый пиар в этой области ведутся множество разработок!!!
                    Вот
                    http://www.3dnews.ru/news/sozdana_linza_novogo_pokoleniya_iz_metamateriala
                    http://www.3dnews.ru/editorial/it_invizz
                      –1
                      а что, кроме айфона и воды из пальца про невидимость писать больше не о чем?

                      а толку от этого интереса?

                      вот и пусть себе ведутся. когда чего-нибудь добьются — милости прошу с объяснениями как это _реально_ работает. а пока я вижу лишь буйство фантазии не разобравшихся в теме людей.
                        +1
                        похоже до вас не доходит, что перед тем, как представить что-то уже рабочее — его нужно разработать, спроектировать, провести исследования и ещё много чего. Уже после этого таким как вы показать «вот есть такая штука, вот документация, можете запостить на хабре чтобы толпа троллей сказала УУУ, КРУТО». И эта статья именно об исследованиях.
        • UFO just landed and posted this here
            +5
            Хабр всегда был торт, это авторы могут быть не торты.
              0
              Может тогда уж не пекари?
            +2
            да, вот такие вещи интересно же читать)
            Ждём статью о обнаружении объектов использующих метаматериалы :)
              0
              Все просто, ставим у приемника радара линзу из метаматериала, и наблюдаем кроме самолетов невидимок облака летающих тарелок :)
            • UFO just landed and posted this here
                +14
                Вы сломали мой мозг.
                  +1
                  А про алмаз можно поподробнее?
                • UFO just landed and posted this here
                    +19
                    Позволю заметить что Ваше замечание здесь можно сказать неприменимо.
                    А по поводу школы позволю процитировать:
                    «Анна**ЗАКОНЧИЛА ШКОЛУ!!! Викторова вступила в группу „нахер школьников из контакта!“
                      +6
                      он еще не знает, что такое волновое уравнение. Привык, что в школе дают готовые рецепты. А в серьёзной физики это не так
                      +7
                      А это так забавно, Вы призываете кого-то учиться в школе, а сами пишете с детскими ошибками.
                        +2
                        sqrt( x^2 )
                        • UFO just landed and posted this here
                            0
                            Да, это один из подводных камней данного принципа. Эффект происходит при одновременном изменении диэлектрической и магнитной проницаемости. В действительности, было бы правильнее поставить знак ± перед самим корнем, но т.к. ранее это было невозможно, то и никто по этому поводу не переживал, дабы не запутывать и без того не вундеркиндов в большинстве учебников.
                              0
                              Все проблемы лезут из школьного понимания корня.

                              Во-первых, eps и mu — величины комплексные, во вторых n = sqrt(eps)*sqrt(mu), что совместно с принципом излучения даёт более-менее правильную картину.
                            +1
                            Вы видимо не доучились.
                              +2
                              А комплексные числа уже отменили?
                                +2
                                ровесник, ты самый сок школоты
                                0
                                Прикрепите в «Научно-популярное»
                                или даже лучше в «Исследования и прогнозы»
                                  0
                                  Перенёс
                                  +12
                                  Ухты, тема моего диссера на хабре! Вот уж чего не ожидал :)

                                  На самом деле не всё так и радужно, как написано, к сожалению. Там очень много не решённых проблем и вообще многие громкие заявления (линза Пендри, например) довольно сомнительны. Так ещё копать и копать.
                                    0
                                    Позволю себе наглости спросить об направленности тематики Вашего исследования в диссертационной работе? Свойства, возможности, моделирование отклика при определённом воздействии в среде, с наличием DNG материалов, или что-то другое?
                                      0
                                      Вот, кстати, есть интересное видео и статья по теме.
                                        0
                                        ну это мираж, тут ни фаза не поляризация не сохраняется. Не интересно :)
                                      0
                                      Да, насчёт линзы Пендри ты прав(использование пластинки металла с eps=-1, myu=+1). Хотя, открытость Веселаго, родоначальника этой теории(громко, но факт), я думаю, ему поможет.
                                        0
                                        ivlis Дерзайте!
                                        Когда прочитал «Физику невозможного», то понял, что невозможных вещей не так уж и много ;) Больше просто очень сложных.
                                        • UFO just landed and posted this here

                                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.