https://frosthead.com

Fem måder videnskab kan gøre noget usynligt

I vores seneste udgave overvejede vi konceptet med usynlighed i alle former for former - en kunstner, der kamouflerer sig selv som en politisk erklæring, den usynlige malariaparasit og folk, der ser krypterede koder, der skjuler vigtig information overalt, de ser ud. Nu vender vi os til de mange måder, hvorpå forskere og ingeniører bogstaveligt talt hæder genstande, lyde og endda øjeblikke ved hjælp af avanceret teknologi. Disse tilslutningsapparater narrer ikke bare vores øjne; de bedrager mekaniske sensorer, der detekterer forskellige former for energi, fra lysbølger til magnetisk stråling.

1. Nogle kan lide det cool

Det er ikke let at skjule en tank, selv ikke om natten. Et infrarødt kamera registrerer let varme fra motorens udstødning eller stiger fra rustningen efter at have været i solen hele dagen. Men det britiske forsvarsfirma BAE har udviklet et system, der bruger tusinder af hexagonale metalpaneler, hver med et par centimeter i diameter, til at dække et køretøj og gøre det usynligt for infrarøde sensorer (se ovenfor). Ombord termiske kameraer registrerer baggrundstemperaturen, og panelerne - som hurtigt kan opvarmes eller afkøles - er programmeret til konstant at efterligne den. Panelerne kan endda indstilles til at ligne et mere uskadeligt køretøj, ligesom en bil. De er muligvis klar til kommerciel produktion allerede i 2013.

2. Personlig magnetisme

Denne sidste marts tog ingeniører i Spanien og Slovakiet kommercielt tilgængelige materialer og lavede noget ret ekstraordinært. Læg et metalgenstande i deres lille cylindriske beholder, og det vil ikke blive opdaget af lufthavns sikkerhedssystemer eller MR-maskiner. Beholderen består af to koncentriske lag - et indre superledende materiale, der afviser magnetiske felter, og et ydre materiale, der tiltrækker dem. Når de kombineres, gør de opfindelsen (og dens indhold) usynlige for metaldetektorer og andre maskiner, der er afhængige af magnetisme. Enheden kan en dag være nyttig for medicinske patienter med pacemakere, hvilket giver dem mulighed for at gennemgå eksamener med MRI-maskiner uden at forvrænge billedet.

magnetisk usynlighed frakke Den "magnetiske usynlighedscoat" kombinerer en indre belægning, der afviser en magnetfelt med et ydre lag, der tiltrækker det. (Billede via J. Pact-Camos, C. Navau & A. Sanchez)

3. Et løfte om stilhed

Næste gang du er irriteret over en grædende baby eller et blaring tv, skal du håbe på en ny enhed, der er udviklet ved Tysklands Karlsruhe Institute of Technology. Det er det øremæssige ækvivalent med en usynlighedskappe: lydbølger er ikke i stand til at komme ind eller forlade ydersiden af ​​den højteknologiske disk. Pladen er sammensat af mikrostrukturerede materialer, der fremskynder indgående lydbølger omkring omkredsen, så til en lytter ankommer de til den anden side, som om de simpelthen passerede lige gennem den uden at interagere med noget indeni. En dag kunne de principper, der bruges i en proof-of-concept-enhed, bruges til at dæmpe en bestemt kilde til lydforurening - eller skabe en lille tilflugt for stille i en støjende verden.

4. Fremstilling af et Mirage

Du kører ned ad en solbagt motorvej og i det fjerne ser det ud som en skimrende pool - en spejling. Forskere ved University of Texas i Dallas har udnyttet denne virkning for at gøre objekter tilsyneladende forsvinde under vand. Mirage opstår, når en stor temperaturændring over en lille afstand bøjer lysstråler, der er på vej mod jorden, hvilket gør dem i stedet vandret vandret mod dine øjne. (Derfor bliver en plet med blå himmel afbøjet, så den vises direkte foran dig, der ligner en pool af vand.) Videnskabsmændene skabte deres spejling ved at opvarme et en-molekyle-tykt transparent gardin - lavet af carbon nanorør - til groft 4.000 grader Fahrenheit i en vandpool. Et objekt, der er skjult bag gardinet, vises for observatørerne som blot mere vand. Konceptet kan teoretisk bruges til at kappe ubåde eller endda føre til lignende enheder, der fungerer over vandet.

5. En rynke i tiden

Når vi ”ser” verden omkring os, ser vi faktisk, at lys reflekterer genstande. Og da dette lys bevæger sig mod vores øjne næsten 186.000 miles i sekundet, opfatter vi begivenheder som forekommende øjeblikkeligt. Men hvordan ville vi opfatte begivenheder, hvis vi kunne ændre lysets hastighed? Et team af forskere ved Cornell University har effektivt gjort netop det. Tidligere i år offentliggjorde de resultaterne af et eksperiment, der bruger en "split time" -linse. Når lys passerer gennem linsen, bremses lavfrekvente bølgelængder ved den "røde" ende af spektret, mens højfrekvente bølgelængder ved den "blå" ende af spektret fremskyndes. Dette skaber et kort hul eller ”tidsmæssigt hul.” Derefter sys lysbølgelængderne sammen igen, så strålen for en observatør ser ud til at være kontinuerlig - og enhver begivenhed, der opstod under det korte mellemrum, kun 40 billioner af en anden lang, var faktisk usynlig. Forskerne siger, at praktiske anvendelser inkluderer muligheden for at indsætte data i kontinuerlige fiberoptiske datastrømme uden at forårsage afbrydelser.

Fem måder videnskab kan gøre noget usynligt