Μια απίστευτη επιστημονική επιτυχία έλαβε χώρα, όταν Αμερικανοί ερευνητές κατόρθωσαν για πρώτη φορά να «εξαφανίσουν» ένα αντικείμενο (έναν σιδερένιο κύλινδρο) σε όλα τα μήκη του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι σε λίγο καιρό θα καταφέρουν να κάνουν τον κύλινδρο πλήρως αόρατο και στο ανθρώπινο μάτι.
Όπως αναφέρει αναλυτικά σχετικό δημοσίευμα του “Έθνους”, ανάμεσα στην τεράστια αυτή επιτυχία των Αμερικανών επιστημόνων, οι οποίοι κατάφεραν να εξαφανίσουν στον χώρο έναν ολόκληρο αντικείμενο, και την ιδέα της αορατότητας που εντοπίζεται στον μύθο του Πλάτωνα με το δαχτυλίδι του Γύγη, υπάρχει μια άβυσσος, η οποία όμως, όσο προχωρά η επιστήμη, τείνει να… εξαφανιστεί κι αυτή.
Στον μύθο, ο Γύγης, βοσκός και υπηρέτης του άρχοντα της Λυδίας Κανδαύλη, βρίσκει μια μέρα έναν τάφο και μέσα σε αυτόν ένα νεκρό που φοράει ένα χρυσό δαχτυλίδι. Οταν παίρνει το δαχτυλίδι και το τοποθετεί στο δάχτυλό του, καταλαβαίνει ότι κάθε φορά που γυρίζει προς μια κατεύθυνση το πετράδι του, γίνεται αόρατος. Με τη βοήθεια του δαχτυλιδιού καταφέρνει να κάνει τη βασίλισσα της Λυδίας να τον ερωτευτεί και εν συνεχεία μαζί δολοφονούν τον Κανδαύλη.
Στη σημερινή πραγματικότητα, οι επιστήμονες έχουν επικεντρωθεί, όπως φαίνεται από πολλές πρόσφατες έρευνες, στο να κάνουν τα αντικείμενα αόρατα (και ίσως αργότερα και τους ανθρώπους). Τον ρόλο της βασίλισσας παίζει εδώ η πολεμική βιομηχανία, το ενδιαφέρον της οποίας για τις εν λόγω έρευνες είναι τεράστιο, καθώς από αυτές μπορούν να προκύψουν αόρατα για τα ραντάρ (και όχι μόνο) οπλικά συστήματα και πολεμικά αεροσκάφη.
Το πείραμα
Η τελευταία και πιο επιτυχημένη μέχρι σήμερα τέτοια έρευνα έγινε από μια ομάδα ερευνητών του Τέξας, οι οποίοι, όπως αναφέρεται στη δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση New Journal of Physics, κατάφεραν για πρώτη φορά να καταστήσουν αόρατο ένα αντικείμενο από όποια πλευρά και αν το κοιτάξει κάποιος, δηλαδή το αντικείμενο έγινε αόρατο και στις τρεις διαστάσεις.
Ο 18 εκατοστών σωλήνας έγινε αόρατος για τα μήκη κύματος που βρίσκονται στο εύρος των μικροκυμάτων του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, όμως οι επιστήμονες ελπίζουν ότι με λίγη ακόμη προσπάθεια θα καταφέρουν να το κάνουν πλήρως αόρατο, δηλαδή και στο ανθρώπινο μάτι.
Οι διαφορές της έρευνας αυτής από όλες τις προηγούμενες είναι πολλές, με πιο σημαντική ότι όλες οι προηγούμενες έρευνες είχαν καταφέρει να εξαφανίσουν αντικείμενα μόνο σε δύο διαστάσεις ή υπό συγκεκριμένες συνθήκες και υπό συγκεκριμένη οπτική γωνία.
Μια άλλη σημαντική διαφορά είναι ότι το περιτύλιγμα που κάλυψε τον σωλήνα ήταν φτιαγμένο από πλασμονικό μετα-υλικό, το οποίο είναι ένα μείγμα μετάλλων και μη αγώγιμων συνθετικών υλικών που αποτελούνται από εξαιρετικά μικρές νανοδομές, μικρότερες από το μήκος κύματος που προσπίπτει πάνω τους.
Αυτό έχει ως αποτέλεσμα είτε το φως να μην αντανακλάται, είτε να καμπυλώνεται γύρω από το καλυμμένο αντικείμενο δίνοντας την εντύπωση στον παρατηρητή ότι το αντικείμενο αυτό δεν υπάρχει.
Επιστήμονες στις ΗΠΑ έκαναν ένα νέο σημαντικό βήμα στην προσπάθεια ανάπτυξης τεχνολογίας που θα κρύβει αντικείμενα από την κοινή θέα. Κατάφεραν να κάνουν ένα αντικείμενο αόρατο, και μάλιστα και στις τρεις διαστάσεις.
Ο αόρατος σωλήνας
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τέξας χρησιμοποίησαν ένα επαναστατικό είδος υλικών, τα πλασμονικά μετα-υλικά, με τα οποία επιτυγχάνεται ο «χειρισμός» του φωτός με τρόπο ώστε να γίνονται αόρατα.
Μέχρι σήμερα έχουν δημιουργηθεί διάφορα συστήματα που έχουν καταφέρει να «εξαφανίσουν» αντικείμενα είτε σε δύο διαστάσεις είτε υπό συνθήκες, με το αντικείμενο-στόχο να γίνεται αόρατο μόνο όταν κάποιος το κοίταζε από μια συγκεκριμένη οπτική γωνία. Επίσης μέχρι σήμερα τα αντικείμενα που είχαν «εξαφανιστεί» ήταν κατά βάση πολύ μικρά. Ένα από τα μεγαλύτερα εξ αυτών ήταν ένας συνδετήρας.
Οι ερευνητές κατάφεραν αυτή τη φορά να κάνουν αόρατο έναν κυλινδρικό σωλήνα μήκους 18 εκατοστών. Ο μανδύας που δημιούργησαν προς το παρόν εξαφανίζει τον σωλήνα μόνο στο τμήμα μικροκυμάτων του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και όχι στο ορατό μήκος κύματος ή πιο απλά σε αυτό που ονομάζεται ορατό φως και γίνεται αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι.
Τα πλασμονικά υλικά
Τα πλασμονικά μετα-υλικά είναι ένα μείγμα μετάλλων και μη αγώγιμων συνθετικών υλικών και αποτελούνται από μικροσκοπικές νανοδομές οι οποίες είναι πολύ μικρότερες από το μήκος κύματος του φωτός που πέφτει επάνω τους. Ο λόγος για τον οποίο βλέπουμε είναι ότι οι ακτίνες του φωτός αντανακλώνται από τα αντικείμενα: όταν αυτή η αντανάκλαση έχει αρκετά μεγάλη συχνότητα, βρίσκεται δηλαδή μέσα στο λεγόμενο ορατό φάσμα του φωτός, τα μάτια μας συλλαμβάνουν τις οπτικές πληροφορίες και στη συνέχεια τις επεξεργάζονται μέσω του εγκεφάλου.
Χάρη στο μικρότερο μήκος κύματος των νανοδομών τους τα πλασμονικά μετα-υλικά καταφέρνουν να χειρίζονται το φως είτε «εξουδετερώνοντας» την αντανάκλαση του είτε «καμπυλώνοντας» το γύρω από τα αντικείμενα. Προς το παρόν όμως το επιτυγχάνουν μόνο στις χαμηλότερες συχνότητες του φάσματος του φωτός, τις οποίες το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να συλλάβει. Επόμενος στόχος των ερευνητικών ομάδων που δραστηριοποιούνται σε αυτόν τον τομέα είναι η δημιουργία ενός «αόρατου μανδύα» που θα λειτουργεί στο ορατό φως.
Η στρατιωτική βιομηχανία δείχνει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στις εξελίξεις του συγκεκριμένου τομέα αφού οι τεχνολογίες που μπορεί να προκύψουν θα μπορούσαν να κάνουν αεροσκάφη, πλοία και οπλικά συστήματα αόρατα από τα ραντάρ. Βέβαια οι ειδικοί επισημαίνουν ότι βρισκόμαστε ακόμη στα αρχικά στάδια της έρευνας και θα χρειαστούν αρκετά χρόνια μέχρι να υπάρξει μια τεχνολογία που θα μπορεί να επιτύχει κάτι τέτοιο.
Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «New Journal of Physics».
Αφήστε μια απάντηση