Usynlig i nanostørrelse

Jakten på usynlighetskapper fortsetter. Nå har amerikanske forskere kommet enda et skritt nærmere drømmen.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

"Xiang Zhang ved University of California, Berkeley, mener den nye bruken av isolerende materialer gjør at usynlighetskapper kan være like rundt hjørnet.  (Foto: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab Public Affairs)"
"Xiang Zhang ved University of California, Berkeley, mener den nye bruken av isolerende materialer gjør at usynlighetskapper kan være like rundt hjørnet.  (Foto: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab Public Affairs)"

Fakta om lysbrytning:

Lysbrytning er det optiske fenomenet som gjør at en lysstråle skifter retning i grenseovergangen mellom to stoffer med ulik optisk tetthet.

Refraksjon er et begrep som betyr brytning eller avbøying ved gjennomtrenging. Opprinnelig brukt om lysets brytning gjennom atmosfæren.

Både glass og andre gjennomsiktige stoffer har sin spesifikke vinkel som lyset brytes i. Denne kan måles og kalles stoffets brytningsindeks.

Lysets frekvens bestemmer dets farge. I vakuum har rødt lys en bølgelengde på 700 nanometer, noe kortere i luft, og en god del kortere i vann eller glass.

De andre fargene, fra orange til gult til fiolett, har stadig kortere bølgelengde. Derfor brytes lyset av disse fargene stadig mer. Fiolett brytes mest, fordi det er den fargen som har kortest bølgelengde av synlig lys (ca. 450 nm).

Kilde: Wikipedia

Amerikanske forskere fortsetter jakten på usynlighet, og nå har et forskerteam laget et bitte lite usynlighetsteppe som kan legges over gjenstander slik at de ikke synes.

Forskerteamet ble ledet av Xiang Zhang ved University of California, Berkeley.

Zhangs tidligere arbeid med usynlighet har antydet at kombinasjoner av isolerende materialer og metaller kan gjøre objekter usynlige på en mikrobølgefrekvens.

Men metallene absorberer for mye lys, og slike usynlighetskapper har til nå ikke fungert med lys i optiske frekvenser, altså det lyset vi mennesker kan se. Nå tror forskerne de har svaret.

Tvinger lyset til å bøye seg

Det nye usynlighetsteppet er laget av isolerende materialer som vanligvis er gjennomsiktige. Konseptet ble demonstrert i en 250 nanometer tykk silisiumskive.

Skiven er full av hull på nanostørrelse som gjør at lys ikke kan bevege seg langs den vertikale aksen, men lyset kan fritt forplante seg langs de to andre aksene.

Hullene gjør at silisiumskiven blir et metamateriale som tvinger lys til å bøye seg, omtrent slik vann strømmer rundt en stein i en bekk.

Objekter som blir plassert under skiven synes ikke, og selv om det er en bulk i usynlighetsteppet så synes ikke denne.

Nesten synlig lys

Usynlighetsteppet fungerer på lys med en bølgelengde på mellom 1400 og 1800 nanometer, noe som er i nærheten av den infrarøde delen av det elektromagnetiske spekteret. Synlig lys har en bølgelengde på mellom 400 og 720 nanometer.

Zhang sier i en pressemelding at den enkle konstruksjonen og det isolerende materialet gjør usynlighetsteppet enkelt å lage, og at denne metoden etter hvert skal kunne brukes til å skjule ting som er synlige for det blotte øyet.

Det neste steget er å konstruere et konsept som gjør det mulig å skjule objekter i alle de tre dimensjonene, noe som i følge Zhang kan revolusjonere lysbrytning i mikroskoper og optiske systemer i datamaskiner.

Les mer:

Pressemelding fra Berkeley Lab: Blurring the Line Between Magic and Science: Berkeley Researchers Create an “Invisibility Cloak”

Artikkel fra ScienceDaily: ‘Invisibility Cloak’ Successfully Hides Objects Placed Under It

Zhang et. al., An optical cloak made of dielectrics, Nature Materials, 29/4-09

Powered by Labrador CMS