Технологии невидимости выходят на новый уровень // 21 Февраля 2013

Ученые из университета Пердью (Purdue University, США) и военно-промышленной компании BAE Systems разработали совершенно новую технологию для обеспечения невидимости крупных объектов. В частности, им удалось обеспечить неискаженное прохождение лазерного луча через объект размером около 50 микрон – это примерно равно толщине человеческого волоса. Кроме того, новая технология не имеет теоретических ограничений по размерам скрываемого объекта, а также может послужить для создания революционных оптических систем с небывалым разрешением.

Более ранние работы по обеспечению невидимости базировались на использовании так называемых «метаматериалов», однако метаматериалы очень дороги в изготовлении и требуют тончайших нанотехнологий. Кроме того, метаматериалы содержат множество металлических включений и обеспечивают прозрачность лишь в узком диапазоне электромагнитного излучения. Ученым под руководством профессора Владимира Шалаева удалось создать оптическую систему со свойствами метаматериалов, но на базе традиционной техники. Новый подход получил название «оптический волновод переменного сечения» (tapered optical waveguide).

Новый «щит невидимости» состоит из двух пленок золота – одна на плоской стеклянной подложке, а другая, изогнутая, размещается на поверхности линзы специальной формы. Скрываемый объект помещается между этими пленками, а лазерный луч, направленный вдоль поверхности стеклянной подложки, огибает объект без искажений.

Новая разработка ученых отличается двумя важнейшими преимуществами: во-первых, используются более доступные материалы, а во-вторых, полученная гиперлинза, производство которой можно начинать хоть сейчас, позволяет резко увеличить разрешение оптических приборов. С помощью подобных гиперлинз можно создать микроскопы, различающие молекулы ДНК в живых клетках, а также оптические компьютеры, обрабатывающие и свободно передающие световые сигналы в нужном направлении.

Кроме профессора Шалаева в качестве соавторов этой, без сомнения, революционной работы, упомянуты Игорь Смолянинов, ведущий инженер по электронике в вашингтонском центре компании BAE Systems, Вера Смолянинова, адъюнкт-профессор физики в университете Таусона (Towson University, штат Мэриленд, США), а также Александр Кильдишев, ведущий научный сотрудник центра нанотехнологий им. Бирка при университете Пердью (Purdue's Birck Nanotechnology Center). Полностью статья об экспериментальном подтверждении уникальных свойств гиперлинз на основе оптических волноводов переменного сечения будет опубликована в очередном номере журнала Physical Review Letters за 29 мая этого года.