E le o vaaia pea “pulou le vaaia”.

O le mea aupito lata mai i le faasologa o "pulou e le vaaia" o se tasi mai le Iunivesite o Rochester (1), lea e faʻaaogaina se masini faʻaogaina talafeagai. Ae ui i lea, e taʻua e tagata masalosalo lenei mea o se ituaiga o togafiti faʻatauvaʻa poʻo se aafiaga faʻapitoa, lea e faʻafefe ai e se masini tioata atamai le malamalama ma faʻasesēina le vaʻai a le tagata matau.

O loʻo i ai se numera sili ona maualuga i tua atu o mea uma - e faʻaaogaina e saienitisi e suʻe ai le faʻaogaina o tioata e lua ina ia mafai ai ona faʻafefe le malamalama i se auala e mafai ai ona natia le mea i tua tonu. O lenei fofo e aoga e le gata pe a vaʻavaʻai saʻo i tioata - o le maualuga o le 15 tikeri poʻo le isi ua lava.

1. “Cap of Invisibility” mai le Iunivesite o Rochester.

E mafai ona fa'aoga i totonu o ta'avale e fa'ate'a ai mea tauaso i fa'ata po'o totonu o potu ta'oto e ala i le fa'atagaina o foma'i tipitipi e va'ai i o latou lima. O le isi lea i se faasologa umi o faaaliga e uiga i tekinolosi le vaaiao e na o mai ia i matou i tausaga talu ai nei.

I le 2012, ua uma ona matou faʻalogo e uiga i le "Cap of Invisibility" mai le American Duke University. Na'o le faitau sili ona su'esu'e i lena taimi e uiga i le le vaaia o se tamai pa'u i totonu o se tamai vaega o le alaleo microwave. I le tausaga na muamua atu, na lipotia ai e le au ofisa o Duke le tekinolosi faʻamalosi mo le sonar e foliga mai e manuia i nisi o liʻo.

Ae paga lea, sa tusa le vaaia naʻo mai se vaaiga faʻapitoa ma i se vaʻai vaapiapi, lea na faʻaaogaina ai le tekinolosi. I le 2013, na tuʻuina atu ai e le au inisinia le vaivai i Duke se masini lolomi 3D e ufiufi ai se mea na tuʻuina i totonu ma micro-pu i totonu o le fausaga (2). Ae ui i lea, toe fai, na tupu lenei mea i se faʻatapulaʻaina o le galu umi ma naʻo se vaaiga patino.

I ata na lomia i luga o le Initaneti, o le pulou o le kamupani Kanata Hyperstealth, lea na faʻasalalau i le 2012 i lalo o le igoa mataʻutia Quantum Stealth (3), na foliga faʻaalia. Ae paga lea, e le'i fa'aalia lava fa'ata'ita'iga galue ma e le'i fa'amatalaina pe fa'apefea ona aoga. O loʻo taʻua e le kamupani mataupu tau le saogalemu e fai ma mafuaʻaga ma lipoti faʻalilolilo o loʻo ia saunia faʻamatalaga faalilolilo o le oloa mo le militeli.

Mataitu luma, meapueata tua

Muamua faaonaponeipulou le vaaia» Faailoa mai i le sefulu tausaga talu ai e le inisinia Iapani Prof. Susumu Tachi mai le Iunivesite o Tokyo. Na ia fa'aogaina se mea pu'eata o lo'o tu i tua o se tamaloa o lo'o ofuina se peleue, lea na fa'aluaina fo'i o se mata'itū. O se ata mai le meapueata pito i tua na fa'aali i luga. O le tamaloa i le ofu talaloa e "le vaaia". O se togafiti faapena e faʻaaogaina e le masini Adaptiv mo taʻavale faʻafefeteina, na faʻalauiloaina i le sefulu tausaga talu ai e le BAE Systems (4).

E fa'aalia se ata infrared "mai tua" i luga o le ofutau o le tane. O sea taavale e le mafai ona iloa i masini vaʻaia. O le manatu o le ufiufi o mea faitino na faʻaalia i le 2006. O John Pendry o le Imperial College London ma David Schurig ma David Smith o le Duke University na lomia le talitonuga o "suiga optics" i le tusi talaaga Saienisi ma faʻaalia le auala e galue ai i le tulaga o microwaves (umi atu galu nai lo le malamalama vaaia).

2. “pulou lē vaaia” lolomi i itu e tolu.

Faatasi ai ma le fesoasoani a metamaterial talafeagai, o se galu electromagnetic e mafai ona punou i se auala e pasi ai se mea o loʻo siomia ai ma toe foʻi i lona ala o loʻo i ai nei. O le fa'amaufa'ailoga e fa'aalia ai le tali fa'apitoa o se alalaupapa o le fa'asino fa'asinomaga, lea e iloa ai le tele o taimi e fa'agesegese ai nai lo le gaioi o se moli gaogao i totonu o se ala tu'ufa'atasi. Matou te faʻatatauina o le aʻa o le oloa o le fesoʻotaʻiga eletise ma le maneta.

feso'ota'iga tau eletise; e fuafua pe fa'afia le malosi o feso'ota'iga eletise i totonu o se vaila'au tu'uina atu e itiiti ifo nai lo le malosi o fegalegaleaiga i totonu o se vacuum. O le mea lea, o se fua lea o le malosi o tau eletise i totonu o se mea e tali atu i se eletise eletise fafo. O le tele o vaila'au e iai se fa'aumau fa'a-dielectric lelei, o lona uiga o le fanua ua suia e le vaila'au e tutusa lava lona uiga ma le fanua i fafo.

Ole feso'ota'iga maneta m e fuafua pe fa'afefea ona suia le maneta i totonu o se avanoa e tumu i se mea fa'atusa pe a fa'atusatusa i le maneta o le a iai i totonu o se vacuum e tutusa le puna maneta fafo. Mo mea fa'alenatura uma, o le fa'aogaina o le maneta e lelei. Mo fa'asalalauga manino e pei o tioata po'o vai, o aofa'iga uma e tolu e lelei.

Ona oo mai lea o le malamalama, alu ese mai le gaogao po o le ea (o vaega o le ea e na o sina eseesega lava mai le gaogao) i totonu o le alalaupapa, e faʻafeiloaʻi e tusa ai ma le tulafono o le refraction ma le fua faatatau o le sine o le tulimanu o le faʻalavelave i le sine o le tulimanu o e tutusa le fa'asolo ma le fa'asino fa'asino mo se mea fa'atatau. O le tau e itiiti ifo i le zero; ma le m o lona uiga o le eletonika i totonu o le ala o loʻo agai i le itu faʻafeagai ma le malosi na faia e le eletise poʻo le maneta.

O le mea tonu lava lea e tupu i metala, lea e maua ai e le kasa eletonika saoloto ona lava vibration. Afai o le tele o le galu electromagnetic e le sili atu nai lo le tele o nei oscillations faanatura o le electrons, o nei oscillations e mataʻituina le eletise eletise o le galu ma le lelei e le mafai ai ona ulu loloto i totonu o le uʻamea ma e oʻo lava i le fatuina o se fanua faʻatonu. faafeagai ma le fanua i fafo.

O se taunuuga, o le dielectric tumau o sea mea e le lelei. Le mafai ona ulu loloto i totonu o le uamea, o le eletise eletise e atagia mai i luga o le uamea, ma o le uamea lava ia e maua ai se susulu uiga. Ae fa'afefea pe a leaga ituaiga uma o le dielectric? O lenei fesili na fesiligia i le 1967 e le fomaʻi Rusia o Viktor Veselago. E aliali mai e le lelei le fa'asinomaga fa'aa'ai o sea ala ma o le malamalama e matua'i ese lava nai lo le mea o lo'o mulimuli mai i le tulafono masani o le refraction.

5. Fa'ata'ita'i le lelei i luga o se mea fa'ameta - va'aiga

Ona siitia atu lea i luma le malosi o le galu electromagnetic, ae o le maualuga o le galu electromagnetic e agai i le itu e faafeagai ma foliga o le pulupulu ma le malosi ua siitia. O ia mea e le o iai i le natura (e leai ni mea e iai le faʻaogaina o le mageta le lelei). Na'o le 2006 fa'asalalauga o lo'o ta'ua i luga ma le tele o isi fa'asalalauga na faia i tausaga mulimuli ane na mafai ona fa'amatalaina ma fa'apea ona fau ai ni fausaga fa'afoma'i ma se fa'ailoga fa'ailoga le lelei (5).

Sa ta'ua o meafaitino. O le prefix Eleni "meta" o lona uiga "ina ua uma", o lona uiga, o fausaga ia e faia mai mea masani. Metamaterials maua meatotino latou te manaʻomia e ala i le fausiaina o ni taʻavale eletise laiti e faʻatusaina le maneta poʻo le eletise o mea. O le tele o metala o loʻo i ai se eletise eletise le lelei, o lea e lava ai le tuʻuina o se avanoa mo elemene e maua ai se tali faʻamaneta le lelei.

Nai lo o se u'amea tutusa, o le tele o uaea manifinifi o lo'o fa'atulagaina i totonu o se kupita fa'apipi'i e fa'apipi'i i se ipu o mea fa'amama. E ala i le suia o le lautele o uaea ma le mamao i le va oi latou, e mafai ona e fetuutuunai le tele o tau lea o le fausaga o le ai ai se eletise le lelei. Ina ia maua le faʻaogaina o le mageta le lelei i le tulaga sili ona faigofie, o le mamanu e aofia ai ni mama gau se lua e faia i se taʻavale lelei (mo se faʻataʻitaʻiga, auro, siliva poʻo kopa) ma vavae ese e se vaega o se isi mea.

O lenei faiga e taʻua o se mama mama resonator - faapuupuuina o le SRR. Resonator mama vaevae (6). Ona o le va o mama ma le mamao i le va oi latou, o loʻo i ai se capacitance patino, e pei o se capacitor, ma talu ai o mama e faia i mea conductive, o loʻo i ai foi se inductance faapitoa, i.e. tomai e fa'atupu ai au.

O suiga i le maneta i fafo mai se galu electromagnetic e mafua ai le tafe o le vai i totonu o mama, ma o le taimi nei e tupu ai se maneta. E foliga mai o se mamanu talafeagai, o le maneta o loʻo faia e le faiga e faʻasaga faʻafeagai ma le fanua i fafo. O le mea lea e mafua ai le le lelei o le maneta o mea o loʻo iai ia elemene. E ala i le faʻatulagaina o faʻamaufaʻailoga o se faiga metamaterial, e mafai ona maua se tali faʻamaneta le lelei i se lautele lautele o laina o galu.

Meta - fale

O le miti a le au faufau o le fausia lea o se faiga e tafe lelei ai galu faataamilo i se mea (7). I le 2008, na faia ai e saienitisi i le Iunivesite o Kalefonia, Berkeley, mea muamua e tolu-dimensional mea e i ai se faasino igoa le lelei mo le malamalama vaaia ma latalata-infrared, punou le malamalama i le itu faafeagai o lona itu masani. Na latou faia se metamaterial fou e ala i le tuʻufaʻatasia o le siliva ma le magnesium fluoride.

Ona tipi lea i totonu o se matrix e aofia ai ni nila laiti. O le mea mata'utia o le fa'afoliga le lelei ua matauina i galu o le 1500 nm (latalata i infrared). I le amataga o le 2010, na fausia ai e Tolga Ergin mai le Karlsruhe Institute of Technology ma ana uo mai le Imperial College London. le vaaia pupuni la'au maualalo. Na faʻaaogaina e le au suʻesuʻe mea e maua i luga o le maketi.

Sa latou fa'aogaina tioata fa'ata'oto o lo'o fa'ata'atia i luga e ufiufi ai se fa'aoso fa'ata'oto i luga o se ipu auro. O le auala lea na faia ai se metamaterial mai tioata faʻapitoa. O tioata faʻafeagai ma le puʻu i luga o le ipu o loʻo tuʻuina i se auala, e ala i le faʻafefeina o se vaega o galu malamalama, latou te faʻaumatia ai le faʻasalalauina o le malamalama i luga o le faʻafefe. E ala i le matauina o le ipu i lalo o se microscope, faʻaaogaina le malamalama ma se galu e latalata i le malamalama vaaia, na iloa ai e saienitisi se ipu mafolafola.

Mulimuli ane, na mafai e tagata suʻesuʻe mai le Duke University ma Imperial College London ona maua se ata le lelei o le microwave radiation. Ina ia ausia lenei aafiaga, o elemene taʻitasi o le fausaga metamaterial e tatau ona laʻititi nai lo le galu o le malamalama. O lea la o se galuega faigata faʻapitoa, e manaʻomia ai le gaosiga o fausaga metamaterial laiti e fetaui ma le umi o le galu o le malamalama latou te manaʻomia e faʻafefe.

O le malamalama vaʻaia (violet i le mumu) e iai le galu o le 380 i le 780 nanometers (o le nanometer e tasi le piliona o le mita). O tagata tomai faapitoa nanotechnology mai le Scottish University of St. Andrews na o mai e laveai. Na latou mauaina se tasi vaega o metamaterial ma se fesoʻotaʻiga sili ona mafiafia. O le New Journal of Physics o loʻo faʻamatalaina ai se metaflex e mafai ona loloʻu umi galu ile 620 nanometers ( moli moli-mumu).

I le 2012, o se vaega o tagata suʻesuʻe Amerika mai le Iunivesite o Texas i Austin na tuʻuina atu se togafiti e matua ese lava e faʻaaoga ai microwave. O le 18 cm le lautele cylinder na ufiufi i se mea plasma ma le faʻalavelave leaga, faʻatagaina meatotino e faʻaogaina. Afai o loʻo i ai tonu le faʻafeagai o mea faʻapitoa i le mea natia, e fatuina ai se ituaiga o "le lelei".

O lea la, o galu e lua e felavasa'i ma ua le vaaia le mea. O le i'uga, e mafai e meafaitino ona lolo'u le tele o laina fa'avevesi eseese o le galu ina ia tafe fa'ata'amilo i le mea, fa'asaga i le isi itu, lea e foliga mai e le iloa e se tagata matamata i fafo. Ua fa'ateleina manatu fa'apitoa.

Pe a ma le luasefulu masina talu ai, na aliali mai ai se tala i Advanced Optical Materials e uiga i se suʻesuʻega suʻesuʻe a le au saienitisi i le Iunivesite o Central Florida. O ai na te iloa pe latou te le mafaia ona manumalo i tapulaʻa o loʻo iai i luga o le "pulou e le vaaia» Fausia mai mea faufale. E tusa ai ma faʻamatalaga na latou lolomiina, e mafai ona mou atu se mea i le vaʻaia o le malamalama.

7. O auala fa'aa'oa'oga e fa'apa'u ai le malamalama i se mea e le o va'aia

Debashis Chanda ma lana 'au o loʻo faʻamatalaina le faʻaogaina o se metamaterial ma se fausaga e tolu-dimensional. Na mafai ona matou maua faʻafetai i le mea e taʻua. lolomiga nanotransfer (NTP), gaosia u'amea-dielectric lipine. E mafai ona suia le fa'ailoga fa'asolosolo e fa'aaoga ai metotia nanoengineering. E tatau ona fa'atonutonuina le ala fa'asalalauina ile tolu-dimensional surface structure o le meafaitino e fa'aaoga ai le electromagnetic resonance technique.

Saienitisi e matua fa'aeteete i a latou fa'ai'uga, ae mai le fa'amatalaga oa latou tekonolosi e matua'i manino lava o pa'u na faia mai sea mea e mafai ona matua fa'afefeteina galu electromagnetic. E le gata i lea, o le auala o le mauaina o mea fou e mafai ai ona gaosia vaega tetele, lea na faia ai nisi ua leva ona moemiti i tagata tau o loʻo ufiufiina i se faʻailoga e mafai ai ona latou maua. le vaaia maeʻa, mai le radar i le ao.

O le fa'aogaina o masini e fa'aaoga ai metamaterial po'o auala fa'apitoa e le mafua ai le mou atu moni o mea, ae na'o lo latou le va'aia o lona uiga, ma vave, atonu, i le mata. Ae ui i lea, o loʻo i ai ni manatu faʻapitoa. Jeng Yi Lee ma Ray-Kuang Lee mai le National Taiwan Tsing Hua University ua faʻatulagaina se manatu faʻapitoa o se quantum "puʻu le vaaia" e mafai ona aveese mea e le gata mai le vaai, ae mai le mea moni atoa.

O le a galue tutusa ma mea na talanoaina i luga, ae nai lo le tutusa a Maxwell, o le Schrödinger equation o le a faʻaaogaina. O le manatu o le fa'alautele lea o le avanoa o le mea faitino ina ia tutusa ma le zero. E mafai lenei mea ile microscale. Ae ui i lea, o le a umi se taimi e faʻatali ai mo avanoa faʻatekonolosi e gaosia ai sea ufiufi. E tutusa ma soo se "pulou le vaaia", lea e mafai ona matou fai atu na ia nanaina se mea mai la matou vaai.