Vědci poprvé vytvořili plášť neviditelnosti. Zatím „zmizí“ pouze maličkosti

aktualizováno 
Vědci pokročili při výrobě pláště neviditelnosti. Dokážou už zneviditelnit i předměty viditelné pouhým okem. Nechali zmizet zkušební předmět o rozměrech přibližně čtyři centimetry. Výsledky sice nejsou dokonalé, ale zato je zařízení relativně levné a jednoduché.

Záporný index lomu je jednou z unikátních vlastností metamateriálů. - Podobný materiál vědci poprvé představili v roce 2008 v časopise Nature. Jedním z autorů byl objevu i Shuang Zhang, tehdy z Berkley. Tentýž mladý vědec je i hlavním autorem jednoho z článků o novém principu "pláště neviditelnosti" pro vlnové délky viditelného světla. (Ilustraci trochu kazí fakt, že metamateriály tento nový princip nepoužívá.) | foto: Nature

Vědcům se dosud vždy podařilo zneviditelnit jen objekty pozorovatelné pouze mikroskopem. Díky novému materiálu, který na plášť neviditelnosti použili, se jim nyní mikroskopickou hranici podařilo prolomit. Plášť je nyní i přes větší rozměry výrazně levnější.

Zázračný vápenec

Tajemství se skrývá v materiálu. Předchozí pokusy o dosažení neviditelnosti byly založeny na speciálních kompozitech, tzv. metamateriálech. To jsou vlastně složité "tkaniny" pečlivě navržené a vyráběné na úrovni mikro- až nano- rozměrů. Tvar "dílů" jim dává ojedinělé vlastnosti, třeba záporný index lomu.

Díky těmto vlastnostem dokážou metamateriály vést záření určitých vlnových délek. Objekt pokrytý vrstvou metamateriálu je tedy neviditelný (alespoň v dané vlnové délce), protože ho záření obtéká jako kámen ve vodě. V ostatních vlnových délkách se metamateriál chová normálně a je viditelný.

Lze si vystačit i s přírodním materiálem, tvrdí nyní dva výzkumné týmy. Jde o skupiny Shuanga Zhanga z univerzity v Birminghamu a Baile Zhanga, doktoranda ze společného pracoviště MIT a univerzity v Singapuru. Podle nich existují i přírodní materiály, které mají podobné optické vlastnosti.

Obě skupiny nakonec sáhly po kalcitu, krystalické formě vápence. Jeho optické vlastnosti závisí na směru, kterým světlo přes něj prochází. "Většinou to použití spíše komplikuje, mě ale napadlo, že bychom to mohli využít ve svůj prospěch," řekl Baile Zhang časopisu Nature.

Vědci vyrobili bloky z krystalů kalcitu, které fungují jako plášť neviditelnosti. Bylo to poprvé, co skryli předmět, který může lidské oko přímo spatřit bez pomoci techniky.

Jednoduchý. A tak trochu ošizený?

Velkou výhodou je, že díky použití kalcitu je nový plášť podstatně levnější než ty metamateriálové. Tým ze Singapuru prý použitý materiál přišel zhruba na tisíc dolarů. Naproti tomu výroba metamateriálů je kvůli jejich složité struktuře zatím extrémně náročná a drahá. Je tak omezena v podstatě jen na dobře vybavené laboratoře.

Zařízení má výhodu i ve své jednoduchosti. "Jde pouze o realizaci klasického optického prvku ve tvaru jakéhosi hranolu, který za určitých podmínek funguje skoro jako klasické zrcadlo," vysvětluje Alexandr Demejko z Fyzikálního ústavu v Praze. Je to aplikace již dlouho známé teorie.

S tím souhlasí i autoři nového typu pláště. "Není sice až tak jednoduchý, abyste si ho vyrobili doma, ale mnoho tomu nechybí," řekl pro časopis Nature Baile Zhang. Naproti tomu metamateriálové pláště neviditelnosti jsou velmi pečlivě konstruované materiály, jejichž výroba je extrémně drahá. Vyrábět je ve větších rozměrech je příliš nákladné pro jakýkoliv výzkumný tým na světě.  

Zařízení obou týmů nejsou samozřejmě bezchybná. Za prvé funguje jen v případě, že je předmět osvětlený výhradně polarizovaným světlem. To se v běžném prostředí v podstatě nemůže stát.

Výsledkem také není úplná neviditelnost. "Práce jsou založeny na principu takzvaného 'zametení pod koberec,' který je sice zajímavý, ale nedokáže předměty skrýt úplně," říká český odborník na optiku Tomáš Tyc z Masarykovy univerzity.

Tento druh maskování předmět jenom opticky "zploští" na nulovou tloušťku. "Ale pořád je patrné, že na daném místě něco je," vysvětluje český fyzik. Dala by se tak podle něj ale například skrýt taška nebo vak na zádech nějaké osoby. "Pozorovatel by viděl člověka, ale nepoznal by, že má na sobě skrytý předmět," říká Tomáš Tyc.

Neviditelnost není všechno

Oba čeští odborníci ale soudí, že práce britských a singapurských vědců na neviditelnosti je spíše fyzikální libůstkou než převratným objevem. "Žádné konkrétní využití si představit nedokážu," říká Tomáš Tyc.

Zajímavější možnosti podle něj skýtají metamateriály. I přesto, že experimentální realizace takových materiálů pro viditelné oblasti světla není v současné době příliš úspěšná. 

Jejich využití se nemusí omezit jen na neviditelnost. Mohou například znamenat převrat ve výrobě levných, kvalitních magnetů s použitím od elektromobilů po tiché harddisky.

"Veliký potenciál mají například i v oblasti dokonalého zobrazování," říká Tomáš Tyc. Mohou poskytnout nové možnosti astronomům, ale nejen jim. Nabízí se třeba i možnost konstrukce mikroskopů s větším rozlišením, než mají dnešní elektronové.

Zdroj: Macroscopic Invisibility Cloaking of Visible Light; Macroscopic Invisibility Cloak for Visible Light


Vše o elektromobilech a nové éře automobilismu, světových trendech v této oblasti a měnící se legislativě. Prohlédněte si nejnovější modely elektromobilů a podívejte se, jak dopadly v našich testovacích jízdách.

VW chce ovládnout trh s elektromobily. Techniku nabízí i konkurenci

Nová platforma koncernu Volkswagen pro elektrická auta

Koncern Volkswagen staví svůj úspěch už po dekády na sílení komponent a unifikaci techniky. Sází na...

Škoda má připravenou studii elektromobilu. Sériová verze dorazí příští rok

ŠKODA VISION iV

Na autosalon do Ženevy, který otevírá začátkem března, veze Škoda tři novinky. Ke dvěma sériovým...

GM bude neziskovka na elektrovozy, vydělává však na plnotučných Amerikách

Chevrolet Silverado

Aktuálně si musí šéfové automobilek často připadat jak blázni. Nabízejí auta, která jsou žádaná,...

První mrtvý řidič tesly v Evropě. Záchranáři se pak báli elektromobilu

Záchranáři nemohli vytáhnout muže z Tesly, auto bylo pod proudem

VIDEO První smrtelná nehoda elektromobilu tesla v Evropě se stala v nizozemském městečku Baarn. Řidič byl...

Kobalt může nabourat velkolepé plány na elektrickou budoucnost aut

Potašový důl na těžbu kobaltu v americkém Utahu

Češi se seznámili za posledních několik týdnů dopodrobna s lithiem, tento kov ovšem není jediným,...

BLOG: Elektroauto jako rodinná tragédie

Závod elektromobilů Wave 2017

Ta auta nejedou, nikam nedojedou a nic moc neuvezou. Mimo pošťačky na to každý nadává. Nikdo z těch...

Rodiče žalují Teslu za nedbalost, jejich syn v elektromobilu uhořel

Ilustrační snímek

Rodiče floridského teenagera, který loni v květnu uhořel po havárii elektromobilu Tesla, nyní...

 

Nejčtenější

Živého kytaristu už dnes na popové desce neuslyšíte, říká věhlasný zvukař

Allen Sides v pražském poslechovém studiu VOIX

Pracoval na skoro tisícovce alb, postavil osmnáct nahrávacích studií a jeho reprosoustavy hrají i ve studiích George...

Nekupujte náš nový Office 2019, prosí Microsoft. Ukazuje to na dvojčatech

Kampaň Microsoftu s dvojčaty ukazuje rozdíl mezi Office 2019 a Office 365....

Microsoft vytvořil sérii videí, ve kterých ukazuje nevýhody nového produktu. Poněkud překvapivé je, že je to jejich...

Jednosměrná letenka na rudou planetu se odkládá. Mars One krachuje

Ilustrace základny na Marsu, jak si ji představují v organizaci Mars One...

Firma Mars One, která slibovala soukromý let na Mars už v roce 2024, zkrachovala. Plány dostat na Mars lidské obyvatele...

Poslední Hitlerovy narozeniny nestály za nic. Supertanků se nedočkal

3D model stíhače tanků Jagdpanther, přezbrojeného na kanón ráže 128 mm tak, jak...

Na podzim 1944 se třetí říše hroutí a německé zbrojovky se snaží o nemožné. Hledají recept na zázračné zbraně,...

Tančík pro vnuka poručíka Grubera. Němci ho nasadili i proti Tálibánu

Lehké obrněné vozidlo Wiesel s 20mm kanonem

V množině bojových vozidel Bundeswehru nalezneme s trochou štěstí i malé, ale o to více zajímavé tančíky Wiesel. Do...

Další z rubriky

Vědci chtějí ověřovat Trumpovy lži „chytrým“ automatem. Komu to pomůže?

Vědci vyvíjí nástroj, který bude v reálném čase kontrolovat pravdivost výroků...

Politici rádi mluví, ale jsou často na štíru s fakty. Americká média mají žně například při ověřování výroků prezidenta...

Počítač pozná, co se vám honí hlavou. Vědci umí přeložit myšlenky do slov

Vědcům se podařilo „odposlechnout“ z mozku čísla, na která člověk myslel

Lidský mozek nevnímá slova jen jako zvuky. I proto je obtížné odhalit, co se v něm děje. Vědci z Columbia University...

V zazděné kapli zpovědníka krále objevili vědci i další kosti neznámé osoby

Vizuální kontrola utajené hrobky zpovědníka krále Přemysla Otakara II. kamerou...

Jindřich Librarius byl zpovědníkem Přemysla Otakara II. a tak významnou osobností své doby, že v zápise o jeho úmrtí je...

Najdete na iDNES.cz