Объект, изготовленный из такого материала или облицованный им, станет недоступен для приборов, которые ведут наблюдение в соответствующем диапазоне частот, ведь он не отражает электромагнитные волны, а лишь отклоняет их. Поэтому мы — да! — видим на экране локатора то, что находится за объектом. На месте его самого зияет пустота. Так волны реки, обтекая валун, смыкаются за ним, не образуя разрывов, словно им и не встретилось никакого препятствия.
Прошло более тридцати лет, прежде чем расчеты Виктора Веселаго стали воплощаться наяву.
Мода от Пендри
В конце октября 2006 года газеты всего мира известили о том, что американские и британские исследователи — Дэвид Смит, Дэвид Скариг и Джон Пендри — впервые продемонстрировали метаматериал, который не отражает микроволновое излучение. Он состоял из множества миниатюрных квадратных рамочек из меди (высота — 3 миллиметра); с одной стороны те были прорезаны, а края возле прорези отогнуты внутрь. Ученые наклеили эти элементы на полоски из стеклопластика сантиметровой ширины (их длина разнилась). Согнув полоски, они получили десять концентрических колец диаметром от 6 до 12 сантиметров и вставили одно в другое так, чтобы между ними был небольшой зазор. В центре конструкции образовалась отверстие диаметром 6 сантиметров. Предварительные расчеты показали, что микроволны длиной волны порядка 3 сантиметров не могут проникнуть внутрь системы колец — они будут огибать ее, а значит, помещенный там медный цилиндр станет невидим в данном диапазоне.
Как сообщили на страницах «Science» Смит и Пендри, эта система маскировки выдержала «боевое крещение». На экране локатора вместо цилиндра вдруг вырисовалась подставка, на которой он лежал. «Только она стала немного темнее и чуть расплылась», — так комментирует увиденную картину очевидец. Микроволны практически не проникали внутрь конструкции. Впрочем, из-за электрических потерь в метаматериале излучение заметно ослабло. Так что внимательный наблюдатель, приглядевшись к фону, пожалуй, разглядел бы очертания цилиндра. Он не растворился, а, так сказать, «замаскировался», как хамелеон.
«Мы слишком спешили, — признает Дэвид Смит, — а потому защитный экран оставляет желать лучшего. Предстоит еще много работы». Опыт показал, что маскировочные системы из метаматериалов можно конструировать, но сделан лишь «детский шаг» на пути к их созданию. «Мы не можем даже сказать, научимся ли когда-нибудь делать предметы невидимыми, как в книгах о Гарри Поттере».
Пока «шапка-невидимка» эффективна лишь в узком — микроволновом — диапазоне частот (в нем работают радиолокационные установки, а также беспроводные средства коммуникации, например, Bluetooth). Во всем остальном спектре электромагнитного излучения, в том числе в оптической его части, медный цилиндр виден всем.
Именно в этом кроется главный недостаток концепции, отмечает Джон Пендри. Но, очевидно, можно создать поверхность с регулируемыми электромагнитными свойствами — та будет маскировать объект сразу в нескольких диапазонах частот. Над этим сейчас и работают исследователи.
Еще одна проблема в том, что данный эффект срабатывает, лишь когда длина волны излучения сопоставима с размерами объекта. Поэтому в оптическом диапазоне можно экранировать разве что микроскопически малые объекты, которые и въяве-то не разглядишь — даже мальчик-с-пальчик слишком велик, чтобы укрыться под «шапкой-невидимкой», что уж там говорить о Гарри Поттере (длина волны видимого света составляет порядка 0,4 — 0,7 микрометра)! В принципе, если мы хотим маскировать видимые предметы, лучше изготовить для них покрытие из металлических колец нанометровой величины (!) — а этому мы пока не научились.
(Попутно заметим, что современные самолеты-невидимки типа «Стеллс» лишь особым образом маскируются, появляясь на экране локатора неразличимым темным пятнышком на фоне такого же темного неба. В данном же случае речь идет совсем о другом эффекте — о материалах, которые, в отличие от обшивки самолетов «Стеллс», вовсе не отражают электромагнитное излучение.)
Золотые пленки, плазмонные поверхности и все, что мы так и не увидим
