1940 年代の犯罪映画のシーンを想像してみてください。街灯の逆光に照らされた影のような人物が、明るい霧の中に潜んでいます。新しいインビジビリティ マントは、その人物を姿を消すことで、さらに謎めいたものにする可能性があります。新しいよりシンプルなマントは、以前のマントの多くの制限を克服していると研究者は述べています。しかし、これは霧の中でしか機能せず、一部の研究者は、この技術がクローキングとしてカウントされるべきかどうか疑問に思っています.
「これは非常に独創的なアイデアです」と、イギリスのバーミンガム大学の物理学者である Shuang Zhang は言います。従来のマントの「主要な問題の多くを解決します」。
クローキングは 2006 年にサイエンス フィクションから科学へと飛躍しました。理論家は、物体の周りに光が注がれて検出されないようにすることができると予測しました。彼らは、このオブジェクトを「メタマテリアル」の円筒形または球形のシェル (調整可能な電気的および磁気的特性を備えた小さな棒とリングの集合体) に配置することを想像しました。シェルは、入射光波をオブジェクトに当てるのではなく、オブジェクトの中心内で穏やかに誘導します。オブジェクトを見る代わりに、オブザーバーはその背後にあるものを見るでしょう。数か月以内に、研究者はマイクロ波で機能するマントを作成しました。
それ以来、物理学者はさまざまなマントを作成してきましたが、それらはすべて何らかの形で制限されています。元のマントは、あらゆる方向から来る光からオブジェクトを隠すことができますが、単一の波長の光に対してのみ機能します。対照的に、「カーペットマント」はより広い範囲の波長で機能しますが、表面にあるオブジェクトのみを隠すことができるため、すべての角度から見ることはできません. 2011年、研究者チームは、センチメートルサイズの物体を隠すことができる2つの結晶で作られた非常に単純なカーペットマントを開発しましたが、それは一方向に偏光した光に対してのみ機能しました.一般に、物理学者は、広帯域で全方向性があり、巨視的な物体を隠すのに十分な大きさのマントを開発するのに苦労してきました.
現在、ドイツのカールスルーエ工科大学の Robert Schittny、Martin Wegener、および同僚は、これらの特性をすべて備えたマントを開発しましたが、霧または「拡散」条件でのみ機能します。通常、光はまっすぐに進みます。しかし、霧や牛乳などの媒体では、光子は媒体内の無数の物体 (霧の中の水滴、牛乳の中の乳固形物) に無作為に ping を送信します。この散乱により、熱が冷たい指から拡散したり、香りが空気中に拡散したりするように、光の拡散が遅くなります。
そのような条件下では、マントの設計が容易になります。元の円形のマントでは、オブジェクトの周りを迂回する光は、マントを通過する光をすべてキャッチするために速度を上げなければなりません。エネルギーも情報も真空中では光速よりも速く移動できないという相対論のルールに違反しないようにするために、急いで進むことは 1 つの周波数でしか機能しません。対照的に、拡散媒体では、光は最初からはるかにゆっくりと移動します。したがって、外套は、光が周囲よりも速く拡散する素材で作られていればよい.
それが、オンラインの Science で説明されている新しいマントの仕組みです。 、動作します。直径3.21センチの白く塗装された金属管で構成されています。研究者は、光散乱粒子をドープした 3.85 mm のポリマーでコアをコーティングしました。彼らは、光がポリマーよりもゆっくりと拡散するように、十分な量の白いペンキで汚染された水のタンクにマントを置きました。最後に、タンクを白色光でバックライトしました。ゴム状のポリマー層がなければ、シリンダーは液体を通して拡散する光の一部をブロックし、影を落とします.しかし、それで影が消え、シリンダーが検出されなくなります.研究者たちは、同様の球形のマントも作成しました。
インペリアル・カレッジ・ロンドンの理論物理学者であり、最初のクローキングのアイデアの発明者の 1 人であるジョン・ペンドリーは、「それは想像力に富んでいます」と述べています。拡散アプローチは、おそらくディスプレイのバックライトなど、さまざまな用途に使用できるとペンドリー氏は言います。しかし、警官や詐欺師にとってはあまり役に立ちません。 「すでに霧に包まれている人を、なぜあなたが覆いたいと思うのか、私には想像できません」と彼は言います。
実際、カリフォルニア大学バークレー校の物理学者である Xiang Zhang は、この技術が本当にクローキングと見なされるのか疑問に思っています。なぜなら、霧が物体の詳細とその背後にあるすべてのものを覆い隠すのに十分なほど厚い場合にのみ機能するからです。 「おそらく、それを外套と呼んだり、貧乏人の外套と呼んだりするべきではありません」と彼は言います。彼は、熱のマントを開発したシンガポールの物理学者によって今年初めに拡散クローキングが実証されたことに注目しています。
この新しい技術は、クローキングでは一度にすべてを達成することは不可能であるという事実を強調する可能性がある、とバーミンガムのシュアン・チャンは言う:「そこには根本的な障壁があるようだ.そして、その現実を隠すのは難しいことが証明されています.
