חוקרים הצליחו לפתח גלימת היעלמות דקיקה במיוחד היכולה להתאים את עצמה לצורתו של כל עצם תלת-מימדי ולהסוות אותו מגילוי באור נראה. למרות שגלימה מסווה זו קיימת כרגע רק בגודל מיקרוסקופי, העקרונות שבבסיס הטכנולוגיה יוכלו לאפשר את הרחבתה גם להעלמת עצמים מקרוסקופיים
![התמונה מתארת איור תלת-מימדי של גלימת היעלמות של מטא-משטח המורכב משכבה דקיקה במיוחד של ננו-אנטנות (חלקיקי זהב) המסווה את העצם שמתחתיו. האור מוסט החוצה מפני השטח של הגלימה (חצים אדומים) כפי שהוא היה מוסט ממראה שטוחה. [באדיבות: Xiang Zhang group, Berkeley Lab/UC Berkeley]](https://www.hayadan.org.il/images/content3/2015/09/Xiang-Zhang-image-for-cloak1-500x388.jpg)
חוקרים הצליחו לפתח גלימת היעלמות דקיקה במיוחד היכולה להתאים את עצמה לצורתו של כל עצם תלת-מימדי ולהסוות אותו מגילוי באור נראה. למרות שגלימה מסווה זו קיימת כרגע רק בגודל מיקרוסקופי, העקרונות שבבסיס הטכנולוגיה יוכלו לאפשר את הרחבתה גם להעלמת עצמים מקרוסקופיים.
גלימות היעלמות מהוות רעיון נחמד השאוב מעולמות המדע הבדיוני והפנטזיה, החל מסדרת הסרטים ‘מסע בין כוכבים’ וכלה ב’הארי פוטר’, אולם הן אינן קיימות במציאות, או שמא כן? מדענים מהמעבדה הלאומית ע”ש לורנס ברקלי במשרד האנרגיה של ארה”ב, בשיתוף פעולה עם מדענים מאוניברסיטת קליפורניה (ברקלי) הצליחו לפתח גלימת היעלמות דקיקה במיוחד היכולה להתאים את עצמה לצורתו של כל עצם תלת-מימדי ולהסוות אותו מגילוי באור נראה. למרות שגלימה מסווה זו קיימת כרגע רק בגודל מיקרוסקופי, העקרונות שבבסיס הטכנולוגיה יוכלו לאפשר את הרחבתה גם להעלמת עצמים מקרוסקופיים.
החוקרים עשו שימוש בגושים דמויי-לבנים של ננו-אנטנות מזהב לשם פיתוחה של גלימת היעלמות שעובייה 80 ננומטרים בלבד אשר מסוגלת להתאים את עצמה לכיסוי של עצמים בגודל של מספר תאים ביולוגיים. פני השטח של גלימת ההיעלמות הונדסו באופן כזה שיוכלו להסיט את גלי האור המגיעים אליהם, כך שהעצם הופך לבלתי נראה לגילוי אופטי בתחום הספקטרלי של אור נראה.
“זוהי הפעם הראשונה אי-פעם שעצם תלת מימדי בעל צורה כלשהי עבר הסוואה מוצלחת מאור נראה”, אמר מנהל המחלקה למדעי החומרים במעבדה הלאומית. “הגלימה הדקיקה מאוד שלנו נראית עתה כעין מעיל. פשוט לעצב אותה ולהשתמש בה, והיא ניתנת להרחבה כך שתוכל להסוות עצמים גדולים יותר”. ממצאי המחקר המרתק הזה פורסמו בכתב-העת היוקרתי Science.
זהו הפיזור של גלי האור מהחומר – בין אם הם בתחום הנראה או התת-אדום ובין אם קרני רנטגן – המאפשר לנו לאתר ולצפות בעצמים שונים. ניתן לעקוף את הכללים השולטים ביחסי גומלין אלו בחומרים טבעיים במסגרת מטא-חומרים שבהם התכונות האופטיות נובעות דווקא מהמבנה הפיזי שלהם ולא מההרכב הכימי שלהם. במהלך העשור האחרון, צוות מחקר זה הרחיב את הגבולות של האופן שבו אור מגיב עם מטא-חומרים, תוך שהחוקרים מצליחים לעקם את מסלולו של האור או להסיט אותו אחורה, תופעה שאינה מתקיימת בחומרים טבעיים. בעבר, גלימות המשטחים האופטיים, שהיו מבוססות על מטא-חומרים, היו מגושמות ולא ניתן היה להגדיל אותן. בנוסף, הגלימות היו בעלות פער בממשק שבין אזור הגלימה לבין הרקע של הסביבה, פגם שהפך את הגלימה עצמה לנראית, למרות שהיא עדיין הצליחה להסוות עצמים שהיו מתחתיה.
“יצירת גלימה הפועלת באוויר הייתה כה מאתגרת עד שנאלצנו להטמיע אותה בתוך פריזמה דיאלקטרית היוצרת ממשק נוסף של האור המפוזר, מנגנון שהפך אותה לבלתי-נראית”, מספר אחד מהחוקרים. “יחד עם זאת, התפתחויות אחרונות בתחום של מטא-משטחים מאפשרות לנו לתמרן את מופע ההתקדמות של גל אור ישירות באמצעות השימוש באלמנטים שגודלם קטן מגודל אורכי הגל של האור, מנגנון המלווה בכליאה דרמטית של האור”.
במהלך הניסוי של צוות המחקר, אלומת אור אדום פגעה בדוגמת עצם תלת-מימדי ששטחו 1300 מיקרונים מרובעים שהיה עטוף במעטה המורכב מננו-חלקיקי זהב. האור פוזר מפני שטח המעטה באופן זהה לאור המוסט ממראה שטוחה, מה שהופך את העצמים שמתחת למעטה לבלתי נראים. את הגלימה ניתן להדליק ולכבות פשוט על ידי מיתוג הקוטביות של ננו-החלקיקים. “הסטת מופע הגל המושגת מתוך כל ננו-אנטנה פרטנית משחזרת לחלוטין הן את חזית הגל והן את המופע של האור המפוזר, כך שהעצם נותר מוסווה לחלוטין”, אמר אחד מהחוקרים. היכולת לתמרן את יחסי הגומלין שבין אור לבין מטא-חומרים עשויה לספק תכונות עתידיות מרתקות עבור פיתוח טכנולוגיות חדשניות כגון מיקרוסקופים אופטיים ברזולוציה גבוהה ומחשבים אופטיים מהירים במיוחד.
עוד בנושא באתר הידען:
- הגלימה של הרואה ואינו נראה כבר כאן
- התקדמות לקראת גלימת רואה ואינו נראה לתלת ממד
- גלימת שומע “ואינו נשמע”
8 תגובות
מבקר עולם צר לי אבל אני מסכים עם היהודי החרדי ולא אתך (זה נדיר אבל לפעמים גם זה מתרחש) האור לא חוזר לעיין מסכים אתך
ואז מה יהיה כתם שחור ? כתם כחול ? איך אתה פותר את בעיית הגבול בן האיזור שהאור לא חוזר למקומות שהאור כן חוזר
אתה חייב לדאוג למערב רציף כדי שהעיין לא תבחין במשהוא מוזר ……
אני חושב שזהו צעד אחד לטכנולוגיה וצעד ענק למין האנושי.
בעתיד אולי יהיה אפשר למצוא דרח ולהרחיב את ה”גלימה”.
ראשית, הטענה היא שההמצאה מתנהגת כמו מראה, וזה אומר שהיא לא גלימת היעלמות אלא גלימה שרק מזוויות ספציפיות מאוד היא לא נראית. בשאר הזוויות היא תתנהג כמו ראי פשוט.
שנית, גלימת היעלמות צריכה לקיים את שלושת התנאים הבאים:
1. להעביר קדימה את האור שמגיע מאחוריה ולא להסיט אותו. צריך שמצלמה ומחשב יתעדו את האור שמגיע מאחור ויבצעו פעולות חישוב להקרנת אור באותם אורכי גל וזוויות הפגיעה של האור המקורי.
2. למנוע פליטת אור כלשהו מהחומר שמתחבא בתוכה, בדומה לחור שחור קטנטן.
3. חוסר אחידות בין הרקע לבין קצוות הגלימה תציג את קווי המתאר של העצם.
יש גם צורך לשאול האם יכול להיות שהגלימה המיקרוסקופית המתוארת במאמר הזה באמת תפקדה כראוי או שפשוט הרגה והרסה את התאים שהיו מתחתיה ולכן לא ראו אותם?
הערה אחרונה: לדעתי, במהלך הזמן גלימת ההיעלמות תזדקק לשטיפות רבות לשם הסרת זיהומים שיצטברו עליה ויפריעו לאפקט הסטת האור – האם ניתן לכבס אותה במכונת כביסה רגילה? ?
יוסי ואדוני היהודי, המאמר אומר בדיוק איך נעשית ההיעלמות: “פני השטח של גלימת ההיעלמות הונדסו באופן כזה שיוכלו להסיט את גלי האור המגיעים אליהם, כך שהעצם הופך לבלתי נראה לגילוי אופטי בתחום הספקטרלי של אור נראה.”
כידוע הראייה האנושית נעשית באמצעות פגיעת האור בעצם שאותו רואים וחזרת הקרניים אל עיניים.
במידה והאור אינו חוזר לעינינו, אנו לא נראה !
זה לא מסובך.
תסתכלו בלילה החוצה לכיוון שממנו לא מגיע אליכם אור ו”תראו” שלא תראו כלום.
החושך של הלילה אינו צביעה של הכל בשחור ע”י אלוהים, אלא השלמה של המוח למצב שבו פשוט לא רואים כלום !
עצם הופך לשקוף אם הוא מקרין כלפי חוץ תמונה של מה שנמצא מתחת לו, או שהוא מחזיר את האור כאילו המשיך דרכו לאן שהוא (לא דווקא לעצם שמתחתיו), שלא ייראה מחשיד כמו טנק, למשל הוא יוצר באיזשהו בקר מחשב של הגלימה תמונת הרקע מחוץ למסגרת העצם וממשיך להציג אותה בדיוק זהה לתוך הגלימה על הגלימה כמו מסך טלוויזיה. נכון: המאמר לא כל כך מסביר איך נוצרת ההיעלמות.
אולי השיטה כאן שונה. אני תיארתי שיטת הצגה על מסך שהוא הגלימה. אני לא מתחייב שזו השיטה במאמר.
אבל הידיעה החשובה מובאת לידיעתנו. בשום מקרה הגלימה לדעתי לא שקופה ולא הופכת את מה שמכוסה לשקוף.
אף על פי כן נראה לי בצניעות שזהו צעד חשוב להשלמת המשימה של גלימת היעלמות.
נראה שעדיין הדרך רחוקה למוצר מדף. הגדלת השטח ממימד אורך 0.13 מ”מ למספר מטרים תעורר בעיות לא קטנות כגון סינכרון כל הקרינה כך שתצא באותם תדרי אור בדיוק ובחזית גל אחידה.דומה לבעיה כיצד להגדיל מסך טלויזיה או כיצד לגרום לתמונה אחודה ממטריצה של מסכים, או ליצירת קרן לייזר עצמתית ממערך של דיודות לייזר בעצמה נתונה. כמו כן מה קורה כשמקפלים את הבד, האם ההחזר מסתגל לקיפול?
אוקיי הבנו שהוא מעקם את קרני האור אבל איך הוא הופך לשקוף ???
יש כמה דרגות לרואה ולא נראה
הדרגה הכי טובה זה שהוא גם שקוף
יכול להיות רואה ולא נראה שמשתלב ברקע וקשה לראות אותו … אבל הוא לא שקוף