Наверное, каждому из нас хотя бы раз в жизни хотелось на какое-то время оказаться невидимым для окружающих, подобно герою фантастического романа Герберта Уэллса “Человек-невидимка”. Неплохо было бы и научиться укрывать от посторонних глаз объекты неживой природы. Во второй половине 20-го века проблемой невидимости всерьез занялись физики, потеснив фантастов в сторону

Большой вклад в ее решение внес В.Г. Веселаго, который более 40 лет назад обосновал возможность создания оптических сред с отрицательным показателем преломления. Добиться невидимости можно, вообще говоря, тремя различными способами: 1) закамуфлироваться под окружающую среду, как делают некоторые животные и растения, спасаясь от своих недругов, 2) стать прозрачным для световых волн и 3) укрыться специальным плащом-невидимкой. В последнем случае плащ должен быть изготовлен из материала, который искривляет световые лучи так, что к наблюдателю возвращаются только лучи, отраженные от расположенной за укрываемым объектом области пространства. Но для объекта произвольной формы это сделать очень трудно, если вообще возможно.

Другой подход заключается в том, чтобы отраженные от плаща лучи создавали иллюзию, будто они отражены плоской поверхностью, хотя в плащ при этом может быть укутан объемный предмет произвольной формы (например, шар). Конечно, замену объекта отражающей плоскостью нельзя назвать невидимостью в полном смысле этого слова. Ведь хотя наблюдатель и не разглядит очертаний предмета, у него может возникнуть подозрение, что “там что-то есть”. Но это все же лучше, чем ничего.

Кремниевый плащ-невидимка

Материал для такого “оптически плоского” плаща-невидимки был недавно изготовлен [1]. Но он оказался эффективным лишь в микроволновом диапазоне длин волн. Сотрудники University of California, Berkeley и Lawrence Berkeley National Laboratory пошли дальше и расширили границы невидимости до ближнего инфракрасного диапазона длин волн (1400 – 1800 нм) [2]. Используя ионное облучение, они вытравили в слое кремния большое число соответствующим образом расположенных отверстий нанометрового размера. Этот слой и выполнял функцию плаща-невидимки, превращая выпуклый участок подложки в плоский (см. рис.). Многократно отражаясь от стенок отверстий по пути к выпуклости и обратно, световой пучок выходит из продырявленного слоя кремния таким, как если бы он отразился от плоской поверхности. Такой вот интересный эффект. Можно ли его как-нибудь использовать на практике – трудно сказать. Все-таки хочется стать не просто плоским, а полностью невидимым…

• 1. R.Liu et al., Science 323, 366 (2009)
• 2. J.Valentine et al., Nature Mater. 8, 568 (2009)