Ricercatori cinesi realizzano un mantello dell'invisibilità in 15 minuti

Quando si tratta di mantelli dell'invisibilità, uno dei problemi più difficili è come realizzare le cose.

I materiali scelti sono noti come metamateriali, creati assemblando uno schema ripetuto di strutture che interagiscono con la luce che sono progettate per nascondere. Questo tipo di assemblaggio dettagliato significa che la produzione di metamateriali è un processo costoso e dispendioso in termini di tempo. Inoltre, i mantelli dell'invisibilità risultanti non sono mai perfetti

Quindi i fisici hanno iniziato a chiedersi se possono fare altrettanto bene con altri materiali che sono più facili e semplici da realizzare.

Il loro approccio è completamente diverso da quello teorico che i fisici matematici piegano la luce hanno usato fino ad ora. Questo approccio attuale funziona tentando di dirigere i campi elettromagnetici attorno a un oggetto in modo da nasconderlo. Il materiale necessario deve essere in grado di ripetere questo tipo di distorsione della luce nella vita reale.

Il nuovo approccio consiste nel creare un modello computerizzato del mantello sotto forma di un materiale convenzionale con proprietà fisse di flessione della luce.

Il modello simula come questo materiale convenzionale distorce la luce al suo passaggio. Il computer quindi cambia la forma e la topologia del materiale per ridurre questa distorsione.

Ripetendo molte volte questo processo, è possibile trovare una topologia che minimizzi la distorsione della luce in modo che rimanga più o meno invariata al suo passaggio. Il risultato è un mantello dell'invisibilità; non uno perfetto ma uno che può reggere il confronto con molti di quelli fatti di metamateriali.

Almeno, questa è la teoria. La cosiddetta ottimizzazione topologica è stata poco più di un luccichio negli occhi di alcuni fisici applicati. Finora.

Oggi, Lu Lan della Zhejiang University in Cina e alcuni amici hanno effettivamente creato il primo mantello dell'invisibilità progettato utilizzando l'ottimizzazione della topologia. L'hanno ricavato dal teflon e ci sono voluti 15 minuti usando una macchina per incidere controllata da un computer. Il processo di fabbricazione di un campione è sostanzialmente semplificato, dicono.

Il mantello dell'invisibilità delle palpebre in teflon che ne risulta nasconde un disco cilindrico di metallo delle dimensioni di una fiche da poker dalle microonde. Ma soprattutto, le sue prestazioni corrispondono da vicino alla previsione della simulazione al computer.

È significativo perché porta i mantelli dell'invisibilità nei regni della produzione di massa. Non c'è motivo per cui le palpebre in teflon non possano essere stampate o modellate in massa.

Inoltre, Lu e co, quindi non c'è motivo per cui lo stesso approccio possa funzionare nelle lunghezze d'onda ottiche. Una tale configurazione di occultamento non sarà un grosso problema da replicare nello spettro THz o addirittura ottico, dicono.

Naturalmente, ci sono sfide future. Lu e compagni vogliono sviluppare la tecnica per creare mantelli che funzionano su una gamma di frequenze e con una gamma di angoli. Se possono realizzarli a buon mercato e facilmente per un costo misurato in centesimi, non c'è motivo per cui i mantelli dell'invisibilità non diventeranno presto oggetti di uso quotidiano.

Rif: arxiv.org/abs/1308.6049 : Dimostrato sperimentalmente un mantello elettromagnetico unidirezionale progettato dall'ottimizzazione della topologia

nascondere