Čtvrtek 24. června 2021svátek má Jan 16 °C přeháňky až bouřky Předplatné LN
Lidovky.cz > Orientace > Věda

Neviditelnost v nanosvětě funguje

Princip pláště neviditelnosti uvnitř koláže. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Princip pláště neviditelnosti uvnitř koláže. | foto: Kalifornská univerzita v Berkley.

Objev materiálů, které dokážou změnit přirozený směr odrazu viditelného světla, přesunul „plášť neviditelnosti“ z říše pohádek do oblasti prakticky realizovatelného. Z objevu nových metamateriálů budou těžit i výrobci mikroelektroniky.

Studie dvou týmů vědců prokázaly, že je možné vyvinout materiál, který je prakticky neviditelný. Dosud „trik“ založený na záporném indexu lomu světla funguje jen v nanosvětě, v rozměrech srovnatelných s tisícinou tloušťky vlasu. Podle odborníků však neexistuje zásadní překážka, která by bránila využití objevu v reálném světě a schování třeba i celého člověka.

Lom světla zná z vlastní zkušenosti každý. Stačí se podívat na tyč vloženou šikmo do vody. Rozdílná rychlost šíření světla ve vzduchu a ve vodě (a tedy odlišný index lomu těchto látek) způsobí, že tyč pozorovateli připadá zlomená.

Všechny průhledné přírodní materiály mají index lomu kladný. Neexistuje principiální překážka, která by znemožňovala existenci materiálu se záporným indexem lomu. V takové látce se paprsek odkloní na opačnou stranu. Část tyče ponořená do hypotetické kapaliny se záporným indexem lomu by zdánlivě vyčnívala ven. Pokud by v takové tekutině plavala ryba, měl by pozorovatel dojem, že levituje nad hladinou.

Požadované vlastnosti mají tzv. metamateriály, umělé struktury s neobvyklými elektrickými, magnetickými a také optickými charakteristikami. Zásadním přínosem dvou týmů z univerzity v Berkeley, obou vedených profesorem Xiang Zhangem, je skutečnost, že vyvinuly takový metamateriál, který odklání i viditelné světlo. O jejich úspěchu referují studie souběžně publikované v prestižních časopisech Science a Nature Materials.

Dříve vyvinuté látky dokázaly účinně odklánět jen malou část frekvenčního pásma, například mikrovlny. Docílit neviditelnosti v oboru viditelného světla je podstatně náročnější, neboť pro dosažení záporného indexu lomu musí být struktura jemnější než délka ohýbané elektromagnetické vlny.

Jeden z nově vyvinutých materiálů tvoří mnohovrstevnatá struktura, v níž se střídají jemné síťky ze stříbra a z nevodivého fluoridu hořečnatého. Druhý dosahuje stejného efektu kombinací stříbrných nanodrátků umístěných v hliníkové matrici.

Pro výrobu „štítu neviditelnosti“ je potřeba docílit, aby byl objekt zcela obtékán světlem přicházejícím zezadu. Cesta k zařízení srovnatelnému s rozměry člověka bude ještě dlouhá a nákladná, ale vzhledem k tomu, že výzkum financuje americká armáda, se dá očekávat, že prostředků bude dostatek.

Nové metamateriály ale najdou uplatnění i při konstrukci mikroskopů s dosud nevídanou rozlišovací schopností a při výrobě integrovaných obvodů.

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Lékařské špičky v kauze obřích pojistných podvodů. Hrozí jim až 10 let

Pojistky před soudem. Případem rozsáhlých pojistných podvodů se škodou zhruba... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Uznávaní doktoři „léčili“ neexistující zranění. V kauze tří stovek pojistných podvodů za 50 milionů korun je obžalováno...

Revmatoidní artritida může zkrátit život až o 15 let, varuje imunoložka

MUDr. Zuzana Humlová Ph.D. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Morové rány, pandemie tuberkulózy či cholery jako příčiny smrti medicína už takřka pohřbila. Nebezpečí ale číhá i u...

Tisknu se k zemi. A rakety se blíží! Reportérka pod sprchou raket Hamasu

Izraelský protiraketový systém Iron Dome ničí rakety odpálené z Gazy. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Ležím na trávníku, příjemně teplý večer. Byla by to pohoda, ale je to peklo, místo hvězd totiž počítám na nebi zásahy...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!