Техника - молодёжи 2009-06, страница 17
Возможно, в скором времени «шапки-невидимки» позволят осуществлять маскировку эффективнее, чем это делает даже хамелеон Возможно, в скором времени «шапки-невидимки» позволят осуществлять маскировку эффективнее, чем это делает даже хамелеон технология «стелс» имеет российские корни: знаменитые американские еа-молёты-«невидимки» построены на базе научных трудов нашего соотечественника Петра Уфимцсва. А теперь вот выясняется, что и покрытие подлодки-«невидимки» будет основано на теории профессора Виктора Веселаго. Сам Виктор Георгиевич высказался в Интернете по этому поводу так: «Конечно, я никогда не забывал об этой своей работе и следил за публикациями по этой и смежной темам, Я не сомневался, что рано или поздно данная идея будет реализована... В 1964 г. я с группой своих сотрудников занимался проблемой возбуждения и распространения электромагнитных волн в металле, точнее, в так называемой плазме твёрдого тела. Мы оказались первыми, кто наблюдал непосредственное прохождение электромагнитных волн сквозь массивные (толщиной порядка сантиметра) образцы металла — это был висмут. Естественно, что изучались различные варианты эксперимента и, в частности, тот хорошо известный случай, когда эффективная диэлектрическая проницаемость плазмы твёрдого тела оказывалась меньше нуля, и волна не могла распространяться, так как коэффициент преломления оказывался мнимым. И вот тогда я задал сам себе вопрос — а что будет, если среда, в которой распространяется волна, будет иметь одновременно отрицательные значения и электрической, и магнитной прони цаемости? Далее последовал достаточно полный анализ проблемы, и родилась основная публикация по этой теме в журнале «Успехи физических наук»... Так вот, судя по всему, материал, которым будет покрыт корпус лодки, должен обладать отрицательным коэффициентом преломления. И тот же ВТ. Веселаго предсказал, что определённые оптические явления будут совершенно другими. Возможно, самым поразительным из них является рефракция — отклонение электромагнитной волны при прохождении Гранины раздела двух сред, В нормальных условиях волна появляется на противоположной стороне линии, проходящей перпендикулярно этой границе (нормаль к поверхности). Однако если один материал (например, воздух или вода) имеет положительный коэффициент преломления, а другой — отрицательный, преломлённая волна будет появляться на той же стороне нормали к поверхности, что первоначальная. Такая особенность и создаёт возможность для направления падающего излучения в обход объекта. Ведь у природных материалов коэффициент преломления больше единицы. Любопытно, что скорость распространения волн в таких материалах также должна быть отрицательной. Это свойство и делает метаматериалы идеальными для маскировки объектов, так как их невозможно обнаружить средствами радио- и акустической разведки в определённом диапазоне частот. WpafLieM. еще. море... В последние 30 лет исследования явлений, связанных с отрицательным коэффициентом преломления, ведут ся по всему миру, особенно после открытия нанотрубок. Причиной интенсификации этих исследований в последние годы стало появление нового класса искусственно модифицированных композитов с особой структурой, которые и называются метаматериалами. Электромагнитные свойства мета-материалов определяются элементами их внутренней структуры, размещёнными по заданной схеме на микроскопическом уровне. Собственно структурирующие слои, направляющие волну в обход объекта, состоят, как уже говорилось, например, из игл размером около 10 нм, внедрённых в полимер или полупроводник. Стоимость подобных невидимых покрытий пока поис-тинеастрономическая. В настоящее время уже существуют метаматериалы, способные замаскировать от наблюдения объекты в диапазонах СВЧ- и ИК-излучения. Недавно были показаны прототипы устройств, способных делать объекты невидимыми для микроволнового излучения. В области видимого света, как мы убедились, ныне пока делаются лишь первые шаги — создают материалы, работающие в определённых областях спектра. Учёные пока не решили, как сочетать в одном покрытии слои, которые могли бы работать во всём диапазоне видимого света, и создание настоящей «шапки-невидимки», судя по всему, откладывается. Но даже монохроматический вариант устройства может быть использован, например, для сокрытия объектов от приборов ночного видения, которые, как правило, работают на одной длине волны в И К-диапазоне. Другое применение — спрятаться от систем лазерного наведения оружия. Скорее всего, первые экспериментальные модели «шапок-невидимок», которые появятся примерно через 5—10 лет, будут предназначены именно для этого — прикрывать солдат и технику от лазерных прицелов, лазерных систем наведения и приборов ночного видения. Следующий этап — создание устройств, которые позволят делать объекты невидимыми в авиации - для радаров, в подводном флоте — для ультразвуковых сонаров. Вслед за этим, как обычно, последуют и конверсионные разработки. В частности, есть мнение, что метаматериалы можно применить для улучшения акустических показателей помещений и даже для постройки зданий, защищенных от землетрясений — колебания земной коры будут просто обходить такие постройки, не причиняя им вреда.И Станислав ЗИГУНЕНКО www, tm.magozin.ru 1 5 |
