существует ли мантия невидимка в реальной жизни

Невидимая ткань существует! Ученые нашли способ, как ее сделать

В народных сказках и фантастических произведениях часто фигурируют вещи-невидимки. Надевая такие предметы, герои становятся невидимыми для глаз человека. Но, оказывается, этот вымысел имеет под собой реальную основу. Невидимая ткань на самом деле существует. И именно из нее, видимо создавали шапки и плащи-невидимки в художественных фильмах. Ныне такой материал нашел практическое применение. Из него шьют маскировочные костюмы.

Ткань-невидимка с использованием белка рефлектина

Ученые университета Дьюка смогли создать невидимую ткань с частичками рефлектина. Ныне такая ткань используется для пошива маскировочных костюмов для морских пехотинцев.

Невидимая ткань Quantum Stealth

Канадская компания Hyperstealth освоила выпуск невидимой ткани Quantum Stealth. Это особый материал, который имеет свойство обводить вокруг объекта световые лучи. Если плащ-невидимку из такой ткани надеть на человека, то он исчезнет, сольется с горизонтом. На самом деле он никуда не денется. Просто лучи света будут преломляться тканью-невидимкой таким образом, что объект, находящийся под ней будет незаметен. Эффект этой технологии очень хорошо демонстрирует мужчина на видео.

Но, это еще не все достоинства невидимой ткани Quantum Stealth. Она еще умеет обманывать тепловизоры и приборы ночного видения. Еще более удивительное свойство такого материала, это то, что человек, надевший плащ-невидимку из нее, не отбрасывает тени.

Точная формула невидимой ткани Quantum Stealth держится в секрете. Ведь это стратегическое открытие. Благодаря своим уникальным свойствам, материал стал использоваться для пошива маскировочной одежды военным США, Англии, Канады.

Можно ли купить невидимую ткань в России?

Несмотря на то, что технологии невидимости в России известны давно, купить невидимую ткань у нас невозможно. Если вы придете в магазин и попросите продать отрез ткани-невидимки, то вашу просьбу примут, в лучшем случае, за шутку.

На самом деле советский физик Виктор Веселаго описал теоретически технологию такого материала еще в 1967 году. Он занимался исследованиями в области оптики материалов. По его теории, невидимая ткань стала бы реальностью, если бы удалось создать отрицательный угол преломления частиц света.

К сожалению, воплощены теории в Веселаго в жизнь были лишь в 2000 году американскими учеными. Широким массам о ней стало известно лишь после распространения в социальных сетях ролика, демонстрирующего возможности мантии-невидимки из особой квантовой ткани.

Невидимая ткань из Китая

Несмотря на то, что производство невидимой ткани засекречено, в китайских интернет-магазинах предлагается покупателям немало товаров-невидимок.

Загляните на Алиэкспресс. Там вы найдете невидимые наклейки для лица, пяток. А также стельки и нитки-невидимки. Если хорошо поискать, то вы найдете там даже плащ-невидимку.

Однако, не стоит строить слишком больших надежд на такие покупки. Под этой маркой вас, скорее всего, предложат силиконовые изделия. По отзывам покупателей, они далеки от настоящей технологии невидимости. И купить настоящую прозрачную квантовую ткань у вас вряд ли получится.

А как же ролики в интернете, демонстрирующие удивительные свойства материала из китайских посылок? Большинство из них обман, реклама товара или продавца. На самом деле эффект, который вы видите в видео, можно получить лишь при видео или фотосъемке через специальную программу.

Источник

Плащ-невидимка: действительно ли существует материал, способный сделать человека невидимым?

Научные технологии шагнули далеко вперед. Поэтому, времена, когда плащ-невидимка существовал только в сказках, остались в прошлом. Сегодня ученые знают, как сделать объект невидимым. Это совершенно новый уровень маскировки. Теперь костюм-невидимка – это не просто одежда из ткани, имитирующей цветовую гамму местности. Это изделия, которые на самом деле делают объекты невидимыми человеческому глазу.

Невидимая ткань – реальность?

Свойства невидимых для человеческого глаза материалов известны ученым довольно давно. Их описал еще в 1967 году советский и российский физик Виктор Георгиевич Веселаго. Он признан пионером в области оптики материалов. На основе работ Мандельштамма Веселаго теоретически предположил, что если создать материал с отрицательным показателем преломления, то он может стать невидимым.

Реализована на практике эта теория была лишь в 2000 году группой американских ученых под руководством Дэвида Смита. Был создан первый материал со свойствами, описанными Веселаго. С этого момента стало активно развиваться направление физики, изучающее искусственные структуры, получившие название метаматериалы.

Профессору калифорнийского университета в Беркли Чжан Сяну удалось создать настоящую невидимую ткань. Доказательством тому стал, нашумевший в социальных сетях ролик, где показано на практике, как работает это изобретение. Прозрачная мантия из квантового материала полностью делает невидимым человека. Некоторые утверждают, что такой плащ-невидимка уже нашел применение для экипировки военных в китайской армии. Скептики же, ищут подвох в кадрах видео-ролика.

Плащ-невидимка из ткани Quantum Stealth

Компания Hyperstealth (Канада) начала выпускать специальную камуфляжную ткань Quantum Stealth. Этот особый материал невидим для человеческого глаза, так как имеет свойство обводить световые лучи вокруг объекта, на которого надет плащ-невидимка из него. Более того, живой объект становится невидим для тепловизоров и приборов ночного видения. Также он не отбрасывает тени.

Считаете, что такое невозможно? Кто знает. Ведь эти разработки не попали в широкое производство. Плащ-невидимка предназначен исключительно для американских, а также британских и канадских военных, поэтому купить его нельзя.

Плащ-невидимка для морских пехотинцев

По другому принципу работает плащ-невидимка, который создали для военных морских пехотинцев ученые университета Дьюка. В основе ткани этих изделий содержится белок рефлектин, который присутствует у морских обитателей – кальмаров, осьминогов. Именно он позволяет этим существам маскироваться. Рефлектин умеет подстраиваться под лучи света разной длины и преломлять их особым образом, делая объект невидимым.

Где купить плащ-невидимку?

К сожалению, купить плащ-невидимку пока что нельзя нигде. Разве что детскую игрушку Wizarding World Harry Potter. Это реплика мантии-невидимки из Гарри Потера. Она пошита из серебристой ткани. Но, увы, делает невидимым человека лишь для фото- или видеосъемки через специальное приложение. К тому же, цена такого плаща-невидимки в обычных магазинах довольно высока. Дешевле можно купить мантию-невидимку в китайском магазине Алиэкспресс.

Но, не стоит терять надежды. Все секреты когда-нибудь раскрываются. Возможно, и эта технология вскоре станет доступной для широкого производства, и вы сможете купить костюм-невидимку в ближайшем магазине для охотников и рыболовов.

Источник

Шапки и плащи невидимки XXI века. Высокие технологии

Шапки и плащи невидимки XXI века. Идея эта идет к нам из глубины веков, была в свое время подхвачена А.С. Пушкиным. Вспомните хотя бы о Людмиле, которая обнаружила в покоях Черномора шапку-невидимку.

Наступившее XXI столетие внесло свои коррективы как в литературные произведения, так и в реальные разработки ученых и инженеров. И вот что в итоге из всего этого выходит…

Шапки и плащи невидимки XXI века

Эффект световода. Нагляднее всего, как ни странно, суть новшества объяснил автор одного современного детектива, описав, как его герой преодолевает завесу лазерной системы сигнализации на балконе. Он снимает с карабинного крючка рюкзачка за спиной моток световода, тщательно примеряется. А затем, не прерывая лазерного луча, рывком крепит конец световода присоской на приемник нижнего луча, тут же выставив линзу другого конца световода на пути этого же луча. Луч сквозь линзу свернул в световод, и петля его засветилась.

Осторожно перемещаясь вдоль ограждения балкона, удерживая линзу по лучу, лазутчик достиг стены, из которой лучи исходили… Потом прижал линзу к глазку истока нижнего луча, достал из кармана моментально схватывающий клей, аккуратно приклеил линзу на стене.

Образец опытного плаща-невидимки. Шапки и плащи невидимки XXI века

То же было сделано со второй линзой, и… человек стал невидимкой. Приподняв нити световодов, он смог спокойно проникнуть в лоджию, и охранная система его не заметила.

Нечто подобное в 90-х годах XX века попытались воспроизвести на практике московские изобретатели, использовав вместо одного световода сразу множество. Суть дела тем не менее это не меняет. Система световодов с линзами на обоих концах действует точно так же, как и одиночный.

Линзы-объективы воспринимают, скажем, изображение окружающего ландшафта и транслируют его к линзам-окулярам. В результате, когда наблюдатель смотрит на замаскированный, укрытый под такой сеткой объект, он его, что называется, в упор не видит, поскольку световые лучи как бы обтекают спрятанное, а шестиугольные линзы прилегают друг к другу столь плотно, что в щелки между ними не видно ничего.

Прототип такой «шапки-невидимки» был разработан на кафедре радиотехнических устройств и систем Московского государственного открытого университета. Авторы изобретения – И.А. Наумов, В.А. Каплун и В.П. Литвинов – полагали, что оно может быть использовано, скажем, вместо традиционных маскировочных сетей для сокрытия важных военных объектов – самолетов на стоянках или ракетных установок. И говорят, первые маскировочные плащи-накидки с вплетением оптических световодов уже изготовлены.

А японские инженеры недавно запатентовали свой вариант спецкостюма для человека-невидимки. В Стране восходящего солнца созданы чрезвычайно тонкие пленочные телеэкраны на основе жидких кристаллов. Теперь из такой пленки, внешне похожей на обычный полиэтилен, тоже скроен плащ-накидка. Телекамера величиной со спичечную головку, расположенная на затылке обладателя такой накидки, проецирует телеизображение на переднюю часть плаща. А телекамера, смотрящая вперед, аналогично транслирует изображение на заднюю часть плаща. В итоге наблюдатель смотрит как бы сквозь плащ-накидку, не замечая его обладателя.

И все это, как говорится, еще цветочки…

Даешь зеленый свет?! «Шапку-невидимку» пытаются сделать и многими иными способами. Например, группа физиков из университета штата Мэриленд, США, объявила, что ей удалось сделать невидимым объект в зеленом свете лазера. Правда, невидимость руководителю этой группы профессору Кристоферу Девису и его коллегам удалось создать лишь для одного цвета и на площади всего лишь несколько сотых долей миллиметра.

Можно, конечно, сказать: «Зачем тут и огород городить, коль столь крошечный объект и сам по себе можно различить лишь при помощи сильного микроскопа?» Однако профессор и его коллеги довольны уже и этим, поскольку их экспериментальная установка позволила им понять: они на правильном пути, их идеи и расчеты верны.

Концепция, благодаря которой они сделали свое изобретение, вообще-то известна всем иллюзионистам. Когда они хотят сделать кого-то невидимым на сцене, то прячут человека или иной объект за зеркала, которые так хитро отражают окружающую обстановку, что кажется: никаких зеркал тут и вообще нет.

«Наша задача состояла в том, чтобы заставить свет обогнуть объект примерно так же, как вода в ручье огибает камень, – пояснил профессор Девис. – А коль от объекта не будет отраженных лучей, формирующих его изображение в глазу, то нам и будет казаться, будто объект стал невидимым».

На практике эту идею ученый и его коллеги осуществили так. Вместо зеркал они используются несколько концентрических колец, расположенных на золотой подложке. А сами кольца сделаны из полиметилметакрилата, или, говоря проще, обычного органического стекла.

Если посмотреть на эту конструкцию сверху в микроскоп, она несколько напоминает многорядную дорожную развязку. Только в данном случае объект, расположенный в центре подложки, обтекают не автомобили, а световые лучи, изгибаемые прозрачным акриловым стеклом.

А поскольку мы привыкли считать, что свет, а тем более лазера, распространяется строго по прямой, то возникает обман зрения – объект в самом центре глаз не видит. А разглядит лишь то, что находится уже позади него.

Прототип Шалаева. Шапки и плащи невидимки XXI века

Исследователей из Университета Мэриленда, в свою очередь, подпирают физики из университета Пердью в Уэст-Лафейетте (штат Индиана). Они уже сконструировали первый прототип «шапки-невидимки», способной укрыть от нежелательного взора любой объект. Но тоже пока в определенных диапазонах длин волн видимого света.

Во главе этой группы стоит работающий в США российский физик Владимир Шалаев. «Уже создана математическая модель нашей конструкции, – пояснил ученый, – основанная на численном решении уравнений Максвелла, описывающих распространение электромагнитного излучения, которым, в частности, является и видимый свет».

Своим происхождением эффект опять-таки обязан электромагнитным характеристикам материала, из которого изготовлена «шапка-невидимка», а точнее говоря, их постепенному изменению в пределах «шапки». При нужном распределении этих характеристик свет начинает плавно «обтекать» и «шапку», и накрытый ею объект, а наблюдатель получает возможность без всяких искажений видеть то, что ранее скрывалось в тени этого объекта.

Однако пока даже в теории подобное возможно лишь для отдельных длин волн видимого диапазона. Удастся ли сделать «шапку-невидимку» универсальной, то есть «мультиволновой», остается пока неизвестным.

Зеркальный «плащ» для невидимок. Как видите, исследования ведутся наперегонки. И многие ученые не скупятся на щедрые посулы и авансы. Например, сотрудники университета Дьюка, США, собираются вскоре продемонстрировать покрытие, которое сделает невидимкой целую атомную субмарину!

Такая лодка сможет действовать практически безнаказанно: для ее обнаружения придется разрабатывать устройства, использующие иные физические принципы, либо глубоко модернизировать существующие сонары.

И вот вам последнее известие с фронта научных исследований. Создана модель «плаща-невидимки», который действительно может скрыть объект от человеческого глаза. В отличие от предыдущих версий «магического» покрытия, работавших в инфракрасном диапазоне, новый «плащ» эффективен в области длин волн, соответствующих видимому свету, сообщает журнал Nano Letters.

Ученые из Университета Калифорнии в Беркли (США) летом 2011 года сообщили о создании защитного покрытия, способного делать объекты невидимыми во всем диапазоне длин волн видимого света. Предыдущие попытки создания «невидимости» использовали в основном метаматериалы на основе металлов.

Однако такой состав оказался неприемлемым при приближении к видимому диапазону длин волн, поэтому, как пояснила профессор Мичиганского университета Елена Семушкина, ряд групп обратились к созданию диэлектрических «плащей-невидимок». Они не имеют проводящих свойств металлов и больше похожи на стекло.

Еще один вариант, предложенный специалистами из Бирмингема, – использование для «плащей-невидимок» материалов из так называемых одноосных кристаллов. Для таких кристаллов характерно двойное лучепреломление при всех направлениях падающего на них света, кроме одного (это направление называется оптической осью кристалла). Материалы на одноосных кристаллах позволяли «прятать» микрообъекты от видимого света, однако лишь в случае его особой поляризации. Усовершенствование этой технологии позволило эффективно скрывать относительно большие объекты (размером около 300 нм на 6 мкм) под отражающим «защитным покрытием».

Говоря проще, такое покрытие представляет собой гладкое оптическое зеркало, которые скрывает объект в видимом диапазоне длин волн. «Вы, словно фокусник, прячете объект под особым материалом, который внешне выглядит как обычное зеркало – сквозь него не видно объекта, находящегося внизу. Внешний наблюдатель и не предполагает, что под зеркалом что-то находится», – пояснил суть дела профессор Сян Чжан, под руководством которого выполнялась работа.

Чтобы заставить видимый свет «обойти» спрятанный объект, исследователи изобрели материалы с переменным показателем преломления – это метаматериалы, не существующие в природе. Для этого волновод из нитрида кремния поместили на прозрачную нанопористую подложку оксида кремния, которая имела меньший показатель преломления, чем волновод.

«Это первый пример “шапки-невидимки”, действительно работающей в видимом диапазоне длин волн», – подчеркнул Чжан.

Шапки и плащи невидимки XXI века видео

Источник

Магия в реальной жизни: ученые создали плащ-невидимку

Любой, у кого есть доступ к зеленому экрану, может легко сделать себе плащ-невидимку, и этим активно пользуются при производстве фильмов. Поэтому отношение к устройствам, которые делают вас невидимыми в реальной жизни, обычно скептическое. Однако теперь у фанатов Гарри Поттера есть отличный повод для радости — создан настоящий работающий «плащ-невидимка». Хотя, как это обычно бывает, на деле все не так радужно.

Называется этот амбициозный проект Quantum Stealth, и занимается им канадская компания Hyperstealth Biotechnology Corp., основной род деятельности которой — военный камуфляж. Ее генеральный директор, Гай Крамер, целое десятилетие смутно намекал про свои достижения в области невидимости, однако не предоставлял публике ничего, кроме компьютерных рендеров. Все уже начинали считать его обычным шарлатаном, однако недавно он опубликовал видео, показывающее реально рабочий прототип «плаща-невидимки».

Да, как видите, заходя за специальное пластиковое покрывало, Крамер становится почти полностью невидимым — остается лишь смутная тень. В телефонном интервью изобретатель сказал, что люди после просмотра этого были либо впечатлены, либо предполагают, что он притворяется. Он воспринимает скептицизм как комплимент. «Если это работает настолько хорошо, что вы думаете, что я притворяюсь, то я выполнил свою задачу», — говорит Крамер.

Вообще говоря, в «плаще-невидимке» Quantum Stealth нет ничего квантового. Обычно этот термин относится к микроскопическим структурам на уровне атомного ядра, где перестают корректно работать законы привычной нам классической физики. Так вот — здесь работает именно последняя. «Это классика с точки зрения Галилея», — отмечает Дункан Стил, физик из Мичиганского университета.

Какой же ключ к этой невидимости? Обыкновенные линзы. Ну ладно, не совсем обыкновенные — их научное название «лентикулярный растр».

Если вы или ваши дети учились в школе в конце 90-ых или начале нулевых, вы скорее всего знакомы с ними. Помните такие шершавые голографические наклейки, которые давали разные картинки под разными углами? Вот это они и есть. На самом деле, на этих наклейках не одно изображение, а несколько, разделенных на тонкие полоски, перемежающиеся друг с другом. А сам лентикулярный растр представляет собой массив плоско-выпуклых собирающих цилиндрических линз, который позволяет под углом увидеть только те полоски, которые относятся к одному определенному изображению. В итоге, поворачивая такую наклейку или постер, вы можете увидеть сразу несколько изображений, которые обычно складываются в какое-либо движение для наглядности.

Крамер понял, что прозрачный лентикулярный растр может искривлять весь спектр видимого света (он также может искривлять ближний инфракрасный и ультрафиолетовый диапазоны). Он со смехом рассказал, что физики скептически относились к тому, что нечто подобное возможно. «Физики говорили: мы знаем, что можно искривлять свет одной определенной длины волны. Но вы не можете делать это с двумя длинами волн одновременно, если одна красная, а другая синяя. И уж точно не со всем видимым спектром», — говорит он.

На гифке, облетевшей весь интернет, показаны уложенные вместе цветные карандаши, на которые смотрят как раз через лентикулярный растр. Когда он расположен горизонтально, то через него видны только горизонтальные карандаши. Но стоит повернуть его на 90 градусов, как горизонтальные карандаши размываются, а вертикальные наоборот, становятся четкими. Магия и трюки, скажете вы? Нет, это просто физика.

Линзы преломляют свет при прохождении через них. Вместо того, чтобы продолжать движение по прямой линии, свет замедляется и рассеивается под разными углами, создавая пятна, через которые свет больше не проходит (Крамер называет их «мертвыми точками»). Если человек или вертикальный объект находятся в мертвой точке вертикальной цилиндрической линзы, то свет не попадет на них — иными словами, они станут практически невидимыми.

Заметьте, что Крамер стратегически верно выбрал фон на первой гифке: что размытый зеленый фон, что не размытый — они выглядят одинаково. А вот горизонтальная лепнина и плинтус в вертикальных линзах остаются четкими, что усиливает эффект невидимости.

Действительно, лепнина и плинтус, которые видны через «плащ-невидимку», на деле прижатые в центре к друг другу изображения левой и правой частей экрана, объясняет Джозеф Чой, инженер по оптическим технологиям в Raytheon. Крамер это хорошо показывает на гифке ниже, где он светит лазером через лентикулярный растр.

Свет, проходя через него, рассеивается и создает две полоски по бокам от непрозрачного объекта. И, двигая лазер, можно добиться такого эффекта, что обе полоски света соединятся на стене сзади — то есть там, куда по сути свет не может добраться из-за непрозрачного объекта.

Первая версия «плаща-невидимки» была максимально проста: огромный лентикулярный растр из вертикальных линз. Он позволял Крамеру скрываться от глаз на однородном фоне без вертикальных предметов, но все-таки маскировка была размытой и слегка искаженной.

Вторая версия была уже куда лучше: Крамер добавил еще один кусок лентикулярного растра за первым. Это позволило создать гораздо более четкое изображение, особенно если скрывающийся человек находится на расстоянии около 8 метров от наблюдателя. Всего он создал более десятка версий, и в последней на данный момент, 13-ой, «плащ» представляет собой два листа лентикулярного растра, слегка сдвинутых друг от друга. Но общая суть остается та же: вы не становитесь невидимым, просто фоновые изображения по обе стороны экрана, слева и справа от человека за ним, сжимаются и размываются посередине, тем самым скрывая его.

Будучи аспирантом, Чой из Raytheon работал в команде, которая разработала «Рочестерский плащ» (гифка ниже) — устройство, которое направляет свет вокруг объекта с помощью четырех маленьких линз и источника света. Оно вполне успешно работает со всеми длинами волн видимого света (это видно на гифке ниже), но только на очень маленькой площади. К тому же линзы для каждого объекта приходилось смещать — в общем, до практического применения этой технологии было далековато.

Чой утверждает, что Quantum Stealth на самом деле не является «плащом-невидимкой» в чисто научном смысле. «Когда мы говорим про невидимость, это означает, что вы посылаете свет через среду с предметом, и он получается именно таким, как если бы этого предмета не было», — говорит он. «Это на самом деле очень трудно сделать».

«Идеальный плащ», по его словам, будет создавать такое изображение, которое можно просматривать со всех сторон, без смещений, искажений или изменений по сравнению с реальным фоном. По мнению Чоя, Quantum Stealth больше похож на умный фильтр для Photoshop в режиме реального времени — тот, который размывает объекты. «По сути, это стирает вас. Вы не исчезаете полностью — вы размываетесь», — говорит он.

«Не будет идеального плаща-невидимки в том смысле, что он не будет работать всегда, во всех местах, на всех длинах волн», — добавляет Чой. «Но если вы сможете заставить его скрыть вас хотя бы от видимого света, то он уже станет практичным».

Основная цель изобретения Крамера — это военный камуфляж. Он считает, что в полевых условиях Quantum Stealth может эффективно замаскировать цель и, в некоторой степени, ее движение. И, по его словам, если такой «плащ» и не сможет что-то скрыть, то он, по крайней мере, исказит изображение, чтобы цель перестала идентифицироваться.

Ключ к потенциальному успеху новой технологии лежит в простоте дизайна. Quantum Stealth не требует источника питания, он легкий, тонкий и простой в использовании. «Вы просто вручаете его солдату и говорите держать его перед собой, и это все, что им нужно знать», — говорит Крамер.

Источник