Illusion Cloak får ett objekt att se ut som ett annat


Precis när du trodde att osynlighetskappor inte kunde bli konstigare, kom forskare på detta: ett sätt att få ett objekt att se ut som alla andra.

Osynlighetskappor fungerar genom att styra ljuset runt ett område i rymden, vilket gör alla föremål inuti det området osynliga. I själva verket skapar en osynlighetsmantel en illusion av ledigt utrymme. Detta är möjligt tack vare en ny generation konstgjorda material som kallas metamaterial som i princip åtminstone kan styra ljuset på alla tänkbara sätt. Faktum är att olika team har byggt riktiga osynlighetskappor som döljer föremål från synen i både mikrovågsband och optiska band.

Nu säger Che Chan och kompisar från Hong Kong University of Science and Technology att metamaterial skulle kunna användas för en ännu mer exotisk effekt: för kappor som skapar en illusion av att ett annat föremål är närvarande.

Illusionen är en process i två steg, och för att se hur det fungerar, föreställ dig att få en mus att se ut som en elefant. Det första steget innebär en idé som dessa killar kom på för ungefär ett halvår sedan där de beskrev ett sätt att maskera föremål på avstånd .

Tricket är att skapa ett material där permittiviteten och permeabiliteten är komplementära till värdena i en närliggande region av rymden som innehåller musen vi vill gömma. Komplementär betyder att materialet tar bort effekten som musen har på en plan ljusvåg som passerar igenom. Så en plan våg skulle böjas av musen men sedan böjas tillbaka till ett plan när den passerar genom det komplementära materialet, vilket får musen att försvinna.

Det andra steget är att sedan förvränga denna plana våg på det sätt som en elefant skulle göra. Detta innebär att man skapar transformationsmaterial som förvränger en plan ljusvåg på samma sätt som en elefant. Så den som tittar på den här musen skulle istället se en elefant.

En osynlighetsmantel är bara ett specialfall av detta, när musen helt enkelt ersätts av illusionen av ledigt utrymme, säger Chan och co.

Forskarna har till och med hittat en häpnadsväckande applikation. Deras idé är att skapa illusionen av att en vägg har ett hål i sig, och sedan använda hålet för att titta igenom väggen.

Det är inte riktigt så galet som det låter. Väggen måste vara ganska tunn, och vad den nya enheten gör är att tillåta ljus att tunnla genom väggen på ett sätt som vanligtvis inte skulle vara möjligt. Underbart, om det fungerar.

Det går inte att säga vart den här typen av tänkande leder. Men visst kan metamaterial inte göra något konstigare än detta?

Ref: arxiv.org/abs/0905.1484 : Illusionsoptik: Den optiska omvandlingen av ett objekt till ett annat objekt1
Dölj