För nio år sedan, i oktober 9, bedövade David R. Smith och hans team vid Duke University hela planeten genom att ställa ut världens första enhet som kan göra ett föremål osynligt. År 2006 lyckades ett team av angelsaxiska forskare under ledning av David Smith och John Pendry göra ett makroskopiskt objekt osynligt inom mikrovågor. För alla de passionerade japanska manga-nördarna innebar detta att det fanns hopp om att den termo-optiska kamouflageuniformen till Major Motoko Kusanagi, Ghost in the Shell, snart skulle bli verklighet.
Vi är fortfarande långt borta, men fysikern Xiang Zhang, som leder en forskargrupp på metamaterial vid UC Berkeley har publicerat en artikel med sina kolleger i Science som ger oss lite mer av den drömmen. Inte bara är de i stånd att gömma ett objekt i det synliga området med användning av ett mycket tunt skikt av material, men den teknik de använder tycks också tillämpas i större utsträckning för att göra makroskopiska föremål osynliga.
Faktum är att objektsobjekten fortfarande är av mikroskopisk storlek, men det är redan en prestation för att kunna dölja en godtycklig form i 3D av storleken på vissa celler. För att kunna göra Ghost i Shell till en verklighet är det verkligen nödvändigt att utveckla en slags flexibel och tunn vävnad som kan gifta sig med alla former samtidigt som objektet eller kroppen som omger det är osynligt och inte bara i området för mikrovågor eller nära infraröd.
En ny behärskning av ljusa växelverkan
Hittills har forskare lyckats dölja ett rimligt medelstort objekt i det synliga genom att använda metamaterialbaserade enheter. De få resultat som erhölls matchade inte 3D-formulären och kunde inte anpassas till objekt av godtyckliga storlekar. Slutligen gjorde vissa strålningsegenskaper som de fortsatte att ge ut, det möjligt att upptäcka dem, att inte se dem.
Det verkar som om dessa problem nu är mycket bättre kontrollerade. För detta har fysiker utvecklat en nanoantan sammansättning som bildas av guldstänger som utgör en typ av tjocka 80 nanometer tjocka. Dessa nanometrar avger strålning som undertrycker deformationen av ljusvågfronten orsakad av närvaron av ett föremål och gör det synligt. Forskarna kunde på så sätt dölja föremål vars yta är ungefär 1.400 mikron-kvadrat.
Tekniken är lovande, inte bara för osynlighet, och från den synpunkten illustrerar den vikten av ljusets vetenskap som vi firar i år. Det öppnar verkligen perspektiv för mikroskopi med hög upplösning och ultrasnabb optiska datorer.
Osynlighetens dröm väcker forskarnas fantasi, vilket framgår av detta ganska tekniska trick som utförs av forskare vid University of Rochester. Med hjälp av enkla linser kunde dessa forskare avböja ljus för att skapa en ring av osynlighet. Upplevelsen kan ses här i video.
