• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Niewidzialność staje się faktem

    28.07.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Jedną z pierwszych rzeczy, jakie przychodzą na myśl w związku z Harry Potterem i jego peleryną-niewidką jest... niewidzialność. Naukowcy w Hiszpanii opracowali urządzenie, które sprawia, że przedmioty są niewidzialne w określonego rodzaju świetle. Urządzenie nazwane "metamateriał dc" zeruje wnętrze pola magnetycznego nie zmieniając przy tym pola zewnętrznego. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Applied Physics Letters.

    Naukowcy z Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) w Hiszpanii powiedzieli, że urządzenie, które badane było do tej pory wyłącznie w ramach prac teoretycznych, działa jak peleryna-niewidka, która sprawia, że przedmiot staje się niedostrzegalny dzięki światłu (tj. falom elektromagnetycznym o bardzo niskiej częstotliwości).

    Impulsem do podjęcia tych badań był pomysł Bena Wooda i - uznawanego za ojca metamateriałów - Johna Pendry'ego. W efekcie tych prac, urządzenia, dzięki którym przedmioty będą stawać się niewidzialne w pasmach światła widzialnego mogą być już prawie w zasięgu ręki.

    "Może zostać zbudowany prawdziwy dc metamateriał do osłonięcia przedmiotu przed statycznym polem magnetycznym, wykonany z siatki nowoczesnych, wysokotemperaturowych, nadprzewodnikowych, cienkich płytek" - jak piszą autorzy.

    Ze swej strony profesor UAB, Àlvar SĂĄnchez, który kierował badaniami, stwierdził: "Prace teoretyczne dostarczają szczegółowych informacji do budowy prawdziwego metamateriału dc i stanowią kolejny krok w kierunku niewidzialności."

    Profesor SĂĄnchez, który jest członkiem komitetu wykonawczego programu Europejskiej Fundacji Nauki "Układy punktów kwantowych i złącza Josephsona" (AQDJJ), dodaje: "Teraz przechodzimy do niezwykle ważnego etapu - budowy prototypu urządzenia w laboratorium i zastosowania go do doskonalenia technologii wykrywania pola magnetycznego."

    Od niepamiętnych czasów ludzie chcieli czynić przedmioty niewidzialnymi. Z technicznego punktu widzenia uczynienie przedmiotu niewidzialnym to nic innego, jak okrycie go czymś, co sprawi, że światło będzie go otaczać i nie będzie pochłaniane ani odbijane. Eksperci twierdzą, że nie będzie można zobaczyć przedmiotu, ponieważ światło będzie go otaczać i jeżeli ktoś popatrzy bezpośrednio na przedmiot zobaczy to co się znajduje za nim. W ten sposób przedmiot staje się niedostrzegalny.

    Pomimo wielu wątpliwości, co do stworzenia "peleryny-niewidki" - przede wszystkim ze względu na fakt, że właściwości elektryczne i magnetyczne nośnika światła określają jego tor w danym środowisku, a także przekonanie naukowców, że tych wartości nie można zmienić, co wyklucza osiągnięcie niewidzialności - ostatnie wyniki badań pokazały, że zastosowanie sztucznych materiałów może rzeczywiście doprowadzić do zmiany tych wartości.

    Materiały te zawierają metamateriały, które posiadają niezwykłe właściwości fizyczne. Są w stanie wpływać na światło, skutecznie rozprowadzając je wokół przedmiotu, który staje się wówczas niewidzialny. Dzięki zastosowaniu pewnych materiałów i ułożeniu ich w określone wzory i kształty, naukowcy mogą łączyć ich właściwości. Zachowanie metamateriałów zależy od właściwości materiałów, które je tworzą oraz sposobu ich połączenia.

    Według naukowców metamateriał zaprojektowany przez zespół UAB składa się z nieregularnej sieci nadprzewodników, wyposażających materiały w specyficzne właściwości magnetyczne, które mogą generować "niewidoczne" obszary w polu magnetycznym oraz w polach magnetycznych o bardzo niskiej częstotliwości.

    Ostatecznie wyniki tych badań będą mogły znaleźć zastosowanie w dziedzinie medycyny. Naukowcy stwierdzili, że skorzystać z tego odkrycia będą mogły techniki magnetoencefalograficzne lub magnetokardiograficzne, ponieważ ich prawidłowe działanie wymaga osłonięcia od wszystkich innych, istniejących pól magnetycznych.

    Badania zostały sfinansowane z hiszpańskiego projektu NANOSELECT, którego celem jest tworzenie wiedzy, produktów i urządzeń umożliwiających rozwój pojawiających się technologii. Technologie te będą mogły przyczynić się do nowych osiągnięć i powstania produktów przemysłowych w dziedzinie energetyki, elektroniki i serwisów informacyjnych.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Universitat Autònoma de Barcelona
    http://www.uab.es/english/

    NANOSELECT
    http://www.nanoselect-consolider.es/

    Applied Physics Letters
    http://apl.aip.org/

    Źródło danych: NANOSELECT; Applied Physics Letters; Universitat Autònoma de Barcelona
    Referencje dokumentu: Navau C., et al. (2009) Magnetic properties of a dc metamaterial consisting of parallel square superconducting thin plates. Applied Physics Letters 94:242501. DOI: 10.1063/1.3154555.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Metamateriał – materiał, którego własności zależą od jego struktury w skali większej niż cząsteczkowa, a nie jedynie od struktury cząsteczkowej. Terminem tym w szczególności określa się materiały o własnościach nie występujących w naturalnie powstających materiałach, na przykład tzw. materiały lewoskrętne. Mają one szczególne znaczenie w optyce i fotonice, gdzie ich własności umożliwiają wytwarzanie nieklasycznych typów soczewek, anten, modulatorów i filtrów. Właściwości materiałowe – cecha każdego materiału zdefiniowanego jako kompozycja chemiczna w określonych warunkach fizycznych. Zależnie od warunków fizycznych, wartości właściwości materiałowych dla pojedynczego materiału mogą być różne. Nie są to więc właściwości materiału takie, jak np. skład chemiczny. Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach.

    Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach. Open Global File System (w skrócie OpenGFS, OGFS) jest systemem plików z właściwościami dziennika (journaling), który umożliwia jednoczesny dostęp do wspólnej przestrzeni dyskowej przez wiele węzłów. OpenGFS koordynuje dostępem do urządzeń dyskowych tak aby węzły nie mogły zapisywać jednocześnie w tych samych obszarach urządzenia, jednocześnie zapewniając możliwość równoczesnego odczytu. Węzły maja bezpośredni dostęp do dysków co umożliwia zmniejszenie przeciążenia sieci. Memexp zastąpiono modułem OpenDLM (ang. Distributed Lock Manager). Poprzednia wersja memexp wymagała sporych zasobów obliczeniowych. System OGFS umożliwia rozrastanie się systemów plików oraz dołączanie nowych dysków twardych (poprzez osobny LVM - Logical Volume Manager). Uszkodzenia węzłów obsługiwane są przy pomocy odzyskiwania rejestru i izolowania uszkodzonego węzła. OpenGFS jest lokalnym systemem plików, który można rozszerzyć na rozproszony system plików. Można tak powiedzieć, gdyż OpenGFS wymaga, aby wszystkie nośniki danych (dyski, macierze dyskowe) na których będzie operował OpenGFS były widoczne jako jedno urządzenie, które można adresować w sposób ciągły (bez żadnych luk).

    Dichroizm (od greckiego dikhroos – dwubarwny) – początkowo oznaczał właściwość materiału czy urządzenia polegającą na podziale padającej wiązki światła na dwie wiązki o różnych barwach. Obecnie odnosi się przede wszystkim do właściwości materiałów polegającej na różnym pochłanianiu światła, w zależności od jego polaryzacji, np. dla światła spolaryzowanego liniowo w kierunkach wzajemnie prostopadłych czy też spolaryzowanego kołowo prawo- i lewoskrętnie. Strefowa koncepcja ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej - polega na dążeniu do tworzenia systemu ochrony. Strefowa koncepcja ochrony jest optymalnym pod względem ekonomicznym oraz niezawodnym w działaniu systemem ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej urządzeń i systemów. Przy jej stosowaniu uwzględnia się zalecenia ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej oraz wymagania dotyczące odporności udarowej urządzeń elektrycznych. Opiera się ona na podziale obiektu na strefy zagrożenia oraz wykorzystaniu charakterystyk poszczególnych stref (czyli parametrów charakteryzujących właściwości ochronne w poszczególnych strefach które określone są w normach). Opiera się też na określeniu i właściwym zastosowaniu odporności urządzeń na działania napięć i prądów udarowych oraz określeniu bezpośredniego oddziaływania na urządzenia udarowego pola magnetycznego.

    Viofor - urządzenie przeznaczone do leczenia szybkozmiennym polem magnetycznym małej częstotliwości w granicach poniżej 3000Hz. Zabiegi wykonywane tym urządzeniem polegają na aplikacji pola magnetycznego o niskiej wartości indukcji, zbliżonej do pola magnetycznego ziemi, tj ok 0,5 Gs ( 0,05 mT) na cały organizm lub wybrane części ciała. Viofor znajduje zastosowanie m.in. w leczeniu chorób układu nerwowego, układu pokarmowego, chorób metabolicznych. Generalnie stosowany w poprawie stanu ogólnego, przyspieszeniu zdrowienia, w profilaktyce. Najczęściej w postaci przenośnej maty, na którą kładziemy lub, którą przykrywamy pacjenta. Manipulator pola energii punktu zerowego (ang. Zero-Point Energy Field Manipulator), popularnie zwany działem grawitacyjnym (ang. Gravity gun) – fikcyjne urządzenie występujące w grze Half-Life 2, mające właściwość władania grawitacją. Pierwszy tryb ognia powoduje silne odepchnięcie obiektu, w który wycelujemy urządzenie, drugi pozwala przyciągać i trzymać w polu grawitacyjnym lżejsze przedmioty, a następnie odłożyć lub cisnąć z dużą siłą. W cytadeli gravity gun zostaje przypadkowo naładowany czarną energią dzięki czemu zyskuje znacznie większą moc i może manipulować ciałami żywymi. Nazywamy go wówczas manipulatorem pola czarnej energii. Urządzenie zazwyczaj używane było do pracy z niebezpiecznymi materiałami, aby uniknąć cielesnego kontaktu z nimi. W grze staje się on także bronią używaną przez głównego bohatera - Gordona Freemana. Stworzenie działka umożliwił twórcom gry silnik fizyczny Havok.

    Faktura (technika): Charakterystyczna powierzchnia przedmiotu wynikająca z właściwości fizycznych materiału z którego jest zrobiony, oraz sposobu jego obrobienia lub dodatków i zanieczyszczeń wyjściowego materiału. Może ona być gładka, chropowata, falista, niejednolita, pomarszczona. Często określana jest również poprzez porównania do innych materiałów posiadających ogólnie rozpoznawalną i charakterystyczną fakturę, np. aksamitna, skórzasta, faktura płótna. Zwyczajowo fakturę określa się jako dużą jeżeli znacznie odbiega od gładkiej powierzchni danego materiału.

    Urządzenie – przedmiot umożliwiający wykonanie określonego procesu, często stanowiący zespół połączonych ze sobą części stanowiących funkcjonalną całość, służący do określonych celów, np. do przetwarzania energii, wykonywania określonej pracy mechanicznej, przetwarzania informacji, mający określoną formę budowy w zależności od spełniających parametrów pracy i celu przeznaczenia.

    Interfejs (spolszczenie angielskiego słowa interface, które na polski bywa tłumaczone jako styk, żartobliwie międzymordzie) — w informatyce i elektronice urządzenie pozwalające na połączenie ze sobą dwóch innych urządzeń, które bez niego nie mogą ze sobą współpracować. Czasami jako interfejs określa się elementy wystające z urządzenia na zewnątrz, w które można włączyć inne urządzenia lub wtyczki. Aby dwa urządzenia mogły działać razem muszą mieć zgodne (kompatybilne) interfejsy. Interfejsem może być kabel łączący dwa urządzenia, ale zarówno wtyczki na tym kablu jak i pasujące do nich gniazda są również interfejsami. Gniazdo na płycie głównej komputera jest interfejsem, w który wkłada się np. kartę graficzną, ale i sama karta jest interfejsem umożliwiającym współpracę monitora z resztą systemu komputerowego. Sam monitor jako całe urządzenie, to także interfejs, a posiada on swój własny interfejs w postaci ekranu. Pokrętła sterujące monitorem, a obecnie coraz częściej panel sterujący z przyciskami to drugi, obok ekranu, interfejs monitora. Źródła światła - przedmioty emitujące światło. Przedmioty, które widzimy, mogą same wysyłać światło lub odbijać światło padające na nie. Te, które same emitują światło nazywamy źródłami światła. Dla ludzi najważniejszym źródłem światła jest Słońce, bez którego nie istniałoby życie na Ziemi. Źródła światła dzielimy na naturalne oraz sztuczne.

    Magnetyzacja (namagnesowanie) jest właściwością materiałów (m.in. magnesów), która opisuje pole magnetyczne wytwarzane przez materiał. Przez magnetyzację rozumie się także wielkość fizyczną określającą wytwarzane przez materiał pole magnetyczne, definiuje się ją przez określenie momentów magnetycznych wytworzonych w jednostce objętości. Głównymi składnikami magnetyzacji są orbitalne i spinowe momenty magnetyczne elektronów.

    Dodano: 28.07.2009. 15:11  


    Najnowsze