הגלימה של הרואה ואינו נראה כבר כאן

מדענים מאוניברסיטת טוקיו מפתחים טכנולוגיה שתיאפשר “להיעלם”, בדיוק כמו הארי פוטר או ספינות החלל הרומולאניות במסע בין כוכבים  

במסגרת העברת ידען העתידנות מהפורמט הישן לחדש איחדנו שני קבצים שהכילו שלוש ידיעות שלהם מכנה משותף אחד – החליפה של דני דין – שמדענים עוסקים בפיתוח גרסתה במציאות. הידיעה האחרונה היא מלפני שנה. נשמח לעדכן כאשר יתחדשו דברים

הגלימה של הרואה ואינו נראה – בתוך שנה וחצי – כך מבטיחים חוקרים שמחקר שלהם פורסם במהדורה המקוונת של סיינס בסוף השבוע
28.5.2006

מאת: אבי בליזובסקי
אם מדברים על ננוטכנולוגיה וחומרים מיוחדים תארו לעצמכם גלימה ההופכת אתכם לרואים ואינם נראים כמו הגלימה שירש הארי פוטר מאביו (ושאולי קיבל אותה מדני דין שלנו?). חוקרים בבריטניה ובארה”ב סבורים כי הם יודעים כיצד לעשות זאת. הם הכריזו על תוכנית לפיתוח חומרים אקזוטיים הדרושים לתפירת הגלימה.
הרעיון הוא להשתמש בחומרים מלאכותיים, שלא דומים לאלו שנעשה בהם שימוש בבית הספר הוגוורטס לקוסמות וכשפים. חומרים אלה מיועדים להטות את האור ושאר צורות הקרינה האלקטרומגנטית סביב עצם, ולהפוך אותו למעשה לבלתי נראה כאילו מישהו פער שם חור בחלל.
“מדע בדיוני?, לא. זו אפשרות תיאורטית, אך מה שמפריע לנו להגיע אליה אלו המגבלות הטכנולוגיות וההנדסיות”, אומר ג’ון פנדרי, פיסיקאי באימפריאל קולג’ בלונדון.
פרטים על המחקר, שפנדרי שותף בכתיבתו, הופיעו ביום חמישי האחרון בגרסה המקוונת של כתב העת סיינס.
“זהו מדע מאוד מעניין ורעיון מעניין והוא נסמך על בסיס מתמטי ופיסיקלי רחב” אמר נאדאר אנגטה, פרופסור להנדסת חשמל ומערכות באוניברסיטת פנסילבניה. אנגטה ביצע מחקר משלו בתחום הבלתי נראות תוך שימוש בחומרים חדשניים המכונים –מטה חומרים (metamaterials)

פנדרי ועמיתיו הציעו להשתמש במטה-חומרים משום שהם יכולים להתכוונן כך שהם יכופפו את הקרינה האלקטרומגנטית – גלי רדיו ואור נראה, לדוגמה, בכל כיוון רצוי. גלימה המורכבת מהחומרים הללו, עם מבנה שתוכנן עד לרמה התת מיקרוסקופטית, לא יחזיר אור ולא יצור צל. במקום זאת, כמו נהר הזורם מסביב לצוק חלק, האור ושאר צורות הקרינה האלקטרומגנטית יפגעו בגלימה ופשוט יעקפו אותה, וימשיכו כאילו שום דבר לא הפריע להם וחסם את דרכם. הדבר יתן לצופה מבחוץ הרגשה של צפיה דרך הגלימה, כשכל מה שבתוכה נעלם מן העין.

אמנם ניתן להפוך מישהו לבלתי נראה כל עוד הוא לובש את המעיל העשוי מחומרים אלה, אומר פאטאנג’לי פארימי, פיסיקאי מאוניברסיטות נורת’ווסטרן ומהנדס בחברת צ’לטון מיקרוווייב בבולטון, מסצ’וסטס. פארימי לא היה מעורב במחקר.
גלימה כזו לא קיימת עדיין, אך גרסאות ראשונות שיוכלו למסך את גלי המיקרו ושאר הצורות של הקרינה האלקטרומגנטי, יצאו בתוך 18 חודשים, אמר פנדרי. לדבריו, המחקר היה הזמנה לבוא ולשחק עם הרעינות הללו. “תהיה לנו גלימה בתוך זמן לא רב” אמר. המחקר נתמך על ידי הסוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים בתחום ההגנה של הפנטגון, משום שיתכן שיהיו יישומים צבאיים לטכנולוגיה.

בעוד הארי פוטר יכול לעטות את הגלימה כדי להסוות את עצמו בהוגווארת’, גרסת העולם האמיתי אולי לא תהיה כל כך מהר נוחה ללבישה, יתכן שבמקום מעיל ייבנה מקלט מהחומר הזה.

דנידין הוא יפני

מדענים מאוניברסיטת טוקיו מפתחים טכנולוגיה שתיאפשר “להיעלם”, בדיוק כמו הארי פוטר או ספינות החלל הרומולאניות במסע בין כוכבים

מיכל סחף, גלילאו, 5/8/04

היכולת להיעלם מן העין – להפוך לשקוף, כמו הארי פוטר, וכמו ספינות החלל הרומולאניות ב”מסע בין כוכבים” – נראית שימושית למדי. מדענים (Susumu Tachi, Masahiko Inami and Naoki Kawakami) מאוניברסיטת טוקיו עושים כעת צעדים ראשונים בדרך לפיתוח טכנולוגיה שתאפשר זאת.

כמו להתנגש בזכוכית
שקיפות מהי? עצם שקוף מעביר את קרני האור מעברו האחד לעברו האחר. אם הקרניים עוברות ללא בליעה או שינויי כיוון, לא נבחין כלל בקיומו של העצם (האם קרה לכם אי-פעם שהתנגשתם בחלון זכוכית גדול, פשוט מפני שהוא היה נקי?). רוב העצמים המוצקים בולעים אור מסביבתם, ומחזירים את חלקו לפי תכונותיהם הפיזיות והכימיות.
עצמים שקופים אמנם מעבירים אור, אך מאחר שרובם בעלי מקדם שבירה שונה מזה של האוויר, האור עובר עיוותים מסוימים, או מוחזר מחלקים מלוטשים (חשבו על כוס זכוכית), ומאפשר לנו להבחין בקווי המתאר של החפץ. הטכנולוגיה היפנית היא פשוטה מאוד במהותה, אך בשל מגבלות טכניות ועקרוניות, אינה מושלמת.
קולטנים והקרנה
הרעיון מתבסס על מערכת של קולטנים בצידו האחד של החפץ, ומערכת הקרנה בצידו האחר. האור הנקלט בצד האחד על יד מצלמת וידיאו מעובד על ידי מחשב ומועבר למקרן. המקרן, הנמצא במרחק-מה מעברו האחר של לובש הגלימה, מקרין את התמונה על גבי הגלימה. הגלימה מתפקדת כמסך, אך היא עשויה מחומר שונה מזה של מסך קולנוע רגיל.
הגלימה מצופה חומר המכונה רטרו-רפלקטור, אשר מחזיר את האור בדיוק לכיוון ממנו הוא בא, בניגוד לחומר רגיל אשר מחזיר את האור לכל עבר. כך מתקבלת תמונה חדה ובהירה במיוחד, בדומה לבהירותו של מחזיר אור באופניים. כך נוצרת אשליה של מעבר אור ללא הפרעה. אנו “רואים” את מה שנמצא בצד השני של החפץ.

ההיעלמות אינה מושלמת
ההיעלמות אינה מושלמת. אשליית השקיפות נוצרת רק אם צופים בגוף מכיוון מסוים. מאחר שמערכת הקליטה וההקרנה חיצונית לגוף, ומאחר שיש כיווניות מסוימת להקרנה, תנועת הגוף תעוות את התמונה. גם בצפייה מהכיוון הנכון קיימות מגבלות: הגוף עדיין מחזיר ובולע אור באופן שונה מהרקע שלו, ואם יוקרן עליו אור חזק יותר מזה שפולטים המקרנים – יתגלה.
הוא חשוף לגילוי בתחומי קרינה אחרים, כמו אינפרה-אדום ורדיו, אך ניתן להתגבר על מגבלה זו, עקרונית, על ידי פיתוח מערכת דומה שתפעל בתדירויות אלה במקום בתדירויות האור הנראה. לטכנולוגיה זו יכולים להיות יישומים שימושיים רבים, כגון הפיכת קירות נטולי-חלונות לשקופים לצרכים אסתטיים או בטיחותיים.
רשת הסוואה אידיאלית
כך, למשל, ניתן להרחיב את שדה הראייה של טייס במטוס או נהג במכונית, מבלי לשנות את מבנה גוף המטוס או הרכב. ניתן “להרחיב” את החלון או להפוך את הרצפה והקירות לשקופים. זוהי רשת הסוואה אידיאלית לציוד שאיננו מעוניינים שייראה בתצפית מן האוויר. בעתיד ייתכן שאפשר יהיה להשתמש בכך גם להסוואת כלי טיס בתנועה. יישומים אחרים, בעלי אופי שלילי, אפשריים גם כן. הפוטנציאל לפגיעה בפרטיות על ידי הפיכת קירות לשקופים, קיים.

הגלימה של הרואה ואינו נראה כבר כאן

אבי בליזובסקי ובני רן, 26/5/04
מכוניות מעופפות, גלימות שקופות, טכנולוגיה לקריאת מחשבות ומשחקים הפועלים באמצעות גלי המוח – האין זה מדע בדיוני? כבר לא, אם לשפוט על פי Next-Fest, תערוכה שארגן מגזין הטכנולוגיה וויירד בסן פרנסיסקו. “זו עיר שתמיד מחפשת את הדבר הבא” אומר העורך בפועל כריס אנדרסון. “אספנו את המוחות החדשניים ביותר ואת הטכנולוגיות המתקדמות ביותר מרחבי העולם, דברים שישנו את האופן בו אנו חיים, עובדים ומשחקים”.

110 המוצגים נבחרו מבין 2,500 פרויקטים של מחקר ופיתוח באוניברסיטאות וחברות ברחבי העולם. חלקם ממחישים חשיבה חדשה בעוד אחרים מערערים תפיסות קיימות – דוגמת Brainball, משחק מחשב שעל פי תומס ברום מהמכון האינטראקטיבי של שבדיה, הוא בעצם אנטי-משחק. “ככל שאתה רגוע יותר, תרצה פחות לנצח – וכך יעלו סיכוייך לנצח במשחק. Brainball מודד את גלי האלפא במוח ורק האדם הרגוע ביותר יצליח להעביר את הכדור לצד השני של המגרש – ולנצח”. על חסידי המשחק נמנים המוזיקאי בריאן אינו, מדריכי יוגה ומורים לילדים הסובלים מהפרעות קשב וריכוז.

את קריאות ההתפעלות הרמות ביותר סחטה מכונית שנראית כאילו הגיעה מתפאורה של סרט הוליוודי. את SkyCar הגה פול מולר, שהשקיע בה 200 מיליון דולרים. המכונית מסתפקת במסלול המראה של עשרה מטרים בלבד, בעוד המנוע המפתח 770 כ”ס מאפשר לה לנסוק לגובה של כשני ק”מ תוך דקה ולהגיע למהירות של כ- 600 קמ”ש. “על פי NASA יוכלו תוך עשר שנים 25 אחוזים מאזרחי אמריקה להרשות לעצמם את SkyCar. בעוד 25 שנים ישתמשו בה 90 אחוזים מהאנשים” – אומר מולר, אולם לפי שעה עולה המכונית המעופפת 500,000 דולרים.

חובבי האופנה העתידנית יאהבו את האריג שניתן לשנות את המראה שלו באמצעות הורדת דוגמה מתאימה מהאינטרנט, או את החליפה שמנטרת את המצב הבריאותי של הלובש. “המחשבים הנלבשים כבר משרתים את תעשיות האופנה והבריאות” אומר פדריק זנהאוזן מהמרכז למדעי הננו-טכנולוגיה והביו-טכנולוגיה של אוניברסיטת אריזונה.

על מסלול הדוגמנות הוצגו חליפה שמנטרת את סימני החיים או מזהה רעלים, או חליפה שבעזרת תא דלק זעיר ומכשיר GPS משדרת את מיקומו של הלובש. בשדה הקרב יכולה לסייע חליפת הרואה ואינו נראה, שכאילו יצאה מסדרת הארי פוטר ומכוסה בלוחות מחזירי אור ובמצלמות. התמונה מכל צד משודרת לצד השני וכך נדמה כאילו האדם הלובש אותה שקוף. “הטכנולוגיה יכול לסייע לטייסים לראות דרך הרצפה את המטוס שמתחתיהם, ולנהגים לראות דרך תא המטען את המכונית שלפניה הם מבקשים לחנות” אומר נאוקי קאוואמאקי מאוניברסיטת טוקיו.

טכנולוגיה המזהה את “טביעות האצבעות” של המוח יכולה לסייע בחקירת טרוריסטים, באמצעות מדידת גלי המוח בתגובה למילים הקשורות לאירוע מסוים או תמונות המתארות אותו. ד”ר לורנס פארוול שפיתח את הטכנולוגיה בשיתוף פעולה עם ה- CIA וה- FBI אומר שהרעיון הוא לאפשר “חקירה הומנית שמניבה תוצאות מדעיות”.

ואילו אסימו, הרובוט דמוי האדם הוכיח שהוא יודע להסתובב, לעלות ולרדת במדרגות ואפילו לרקוד. היצרנית, הונדה, מאמינה שהוא יוכל לסייע למרותקים למיטה, תשושים, עוורים ונכים.