Washington - Neviditelný plášť se z pohádkových rekvizit překvapivě přestěhoval přímo do vědeckého slovníku. Vědci totiž zase postoupili dál v jeho vývoji - teď už mají v ruce materiál, který vyvolá dojem neviditelnosti ve třech rozměrech a v téměř běžném světle.
Informuje o tom ve své poslední online verzi vědecký časopis Science. Název odborného článku je pozoruhodnou kombinací vědeckého a pohádkového jazyka. Zní: "Třírozměrný plášť neviditelnosti v optických vlnových délkách."
Vědci se tak přiblížili k cíli vytvořit materiál, který je neviditelný běžným okem a možná ani v radarovém či jiném záření. Měl by se dát použít třeba pro zakrytí vojenských objektů. Ale také například v architektuře: kus budovy, který je sice potřebný z funkčního hlediska, ale působí nehezky pro oko, by se takto dal schovat a nerušil by architektonické vyznění.
Obtékající světlo
Vývoj jde vskutku nezvykle rychle. Základní myšlenku vytvoření neviditelnosti popsali vědci poprvé v roce 2006. Tehdy jen teoreticky.
Člověk totiž vidí díky tomu, že světelné paprsky se odrážejí od předmětu, a toto odražené světlo pak zachytí lidské oko. Pokud by ovšem světelné paprsky předmět "obtekly" a pak se zase vrátily do původní dráhy (podobně jako voda v řece obtéká hladký kámen), neodrazily by se od něj, a předmět by se tak stal neviditelným.
Není to Stealth
- V tomto případě badatelé využívají úplně jiný princip, než na jakém je založena technologie amerických "neviditelných" bombardérů Stealth.
- U letadla Stealth radarové signály letadlo neobcházejí. Jeho povrch je tvarován tak, aby co nejméně odrážel radarové vlny.
- Navíc je natřený speciálním povlakem z kombinace kovů a plastů, který radarové vlny pohlcuje. Nepřítel tedy téměř nemůže letoun odhalit pomocí radaru.
- Stroj pak dále musí být nenápadně zbarvený, aby nebyl snadno vidět prostým okem. A také musí létat podzvukovou rychlostí, aby jej neprozradil supersonický třesk, který vzniká při překročení rychlosti zvuku.
Neboli: Pokud by mezi pozorovatelem a zdí stál takto uschovaný předmět, světlo by jej obteklo a pozorovatel by viděl pouze zeď a vůbec netušil, že se před ním ještě nachází nějaký hmotný objekt.
Na jaře 2006 tedy John Pendry z londýnské školy Imperial College společně s kolegy z americké Dukeovy univerzity propočítali, jaké vlastnosti by musel mít materiál, jejž by světlo obtékalo.
Tentýž rok na podzim na téže americké univerzitě vytvořili materiál, který takto fungoval, ovšem jen v mikrovlnném (radarovém) záření, a jen částečně, vlny se od něj ještě trochu odrážely.
Od té doby několik dalších vědeckých týmů vlastnosti materiálu vylepšilo.
Dokážou to metamateriály
Nejdůležitější je samozřejmě složení krycího obalu. Musí být z takzvaných metamateriálů, uměle vytvořených hmot, které díky své struktuře, jaká se nevyskytuje v přírodě, získávají neobvyklé elektrické a magnetické vlastnosti. Hraje v tom roli fakt, že stavební prvky jejich povrchu jsou menší než vlnová délka záření, s nímž reagují.
Světlo se tedy v těchto materiálech ohýbá, ale neodráží se, "obtéká" střed a pak se zase vrací do své původní dráhy.
Od roku 2006 další vědecké týmy vylepšovaly používané metamateriály, využívaly při tom například směsi kovových hmot, keramiky, teflonu, stříbrných nanovláken a různých vláknových kompozitů.
Až dosud však všechny "neviditelné pláště" fungovaly jen dvojrozměrně, tedy jen z jednoho úhlu pozorovatele. Při pohledu z boku už byl skrytý objekt vidět.
To se nyní změnilo.
Neviditelný zvenku, ale nevidící ven
Tolga Ergin a jeho kolegové z Technologického ústavu v německé Karlsruhe a londýnské Imperial College sestavili materiál z fotonických krystalů, což jsou struktury, které v určitém kmitočtovém pásmu zabraňují vniknutí elektromagnetických vln. Materiál sestavili pomocí laseru.
V tomto případě se výzkumníci přiblížili stavu, kdy jejich materiál neodráží světlo, které se už blíží viditelnému spektru. Jejich struktury mají však zatím jen mikroskopické velikosti.
"S naší experimentální technikou nedokážeme nyní sestavit větší struktury," vysvětlil Tolga Ergin pro Aktuálně.cz. "V budoucnu však určitě půjde sestavit z tohoto materiálu i větší struktury." Jak dodal, nedokáže odhadnout, kdy bude možné s neviditelnými metamateriály vstoupit do světa velkých velikostí. "Někdo může přijít s lepší výrobní technologií, anebo s úplně jiným konceptem," uvedl.
Na neviditelný plášť, který účinně ukryje velký předmět, si tedy ještě musíme počkat.
Fakticky vědci nepředpokládají, že navzdory názvu opravdu půjde o látkový plášť vlající ve větru, spíše o pevnou konstrukci.
Není zatím jasné, jestli bude každá taková konstrukce krýt před jiným typem záření (tedy jedna před viditelným světlem, jiná před mikrovlnnými paprsky radaru), anebo zda půjde nakonec vytvořit materiál univerzální, kryjící před všemi typy záření.
Výzkum je samozřejmě zajímavý pro vojáky, kteří podporují některé týmy badatelů. Líbilo by se jim, že by se tímto způsobem podařilo skrýt před protivníkem vojenské objekty.
Jinou věcí je, zda půjde ukrýt i pohybující se vozidla či letadla. V tomto případě by se světlo nedostalo dovnitř, ale ani zevnitř, takže objekt by byl odcloněný od okolního světa. Jeho posádka by neviděla ven. Stroj by se tedy mohl pohybovat pouze po předem naprogramované dráze, bez ohledu na reálné dění v okolí.
