Физики из Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley), США создали миниатюрное устройство, которое обеспечивает маскировку (впечатление невидимости) микрообъектов в диапазоне длин волн 1,4–1,8 мкм.

Изобретение создано в знаменитой лаборатории Калифорнийского университета), которой руководит проф. Сян Занг (Xiang Zhang). О работе этой лаборатории NNN уже неоднократно сообщала (см., например, здесь http://www.nanonewsnet.ru/…ke-nevidimke). В предыдущих разработках команда проф. Занга делала упор на сложные метаматериалы (композиты, имеющие свойства, не встречающиеся в природе, в частности имеющие отрицательную диэлектрическую и магнитную проницаемости) – комбинации металлов и неметаллов, экстраординарные оптические свойства которых проявляются вследствие их уникальной структуры.

Рис.1. Три изображения демонстрируют как распространяется излучение, попадая на объект, замаскированный «мантией-невидимкой» (Изображение: Thomas Zentgraf)

Акцент при изготовлении опытного образца нового устройства команда сделала на метаматериалы, которые позволяют формировать структуры с отрицательным показателем преломления.

Рис.2. Новая разработка. Структура маскирующего устройства (изображение из журнала Nature Materials)

Основные результаты исследований опубликованы в журнале Nature Materials (An optical cloak made of dielectrics).

Рис.3. Профессор Сян Занг

Устройство, созданное калифорнийскими учеными, представляет собой кремниевую пластинку толщиной 250 нм, на край которой нанесено металлическое отражающее покрытие; этот край также слегка вогнут по центру пластинки (см. рисунок 2), образуя «укрытие» для маскируемого объекта микрометровых размеров. Для изменения оптических свойств кремния исследователи проделали в пластине множество отверстий диаметром 110 нм; в зонах с бóльшим количеством таких отверстий показатель преломления имеет меньшее значение (электромагнитное излучение, следовательно, здесь распространяется быстрее). Расположив отверстия над «укрытием» в заданном порядке, авторы работы добились того, что излучение отражалось от этой области так, как будто край был абсолютно ровным.

По общему мнению коллег американских физиков, разработанный образец имеет большие шансы стать прототипом первого «маскирующего» устройства, которое будет функционировать в видимом диапазоне. Основным его преимуществом эксперты считают отсутствие в конструкции металлических элементов, поглощающих видимый свет.

Следует отметить, что один из авторов разработки – Джейсон Валентайн (Jason Valentine) выиграл третий приз на конкурсе постерных сообщений для молодых ученых на Нанотехнологическом Форуме нынешнего года Калифорнийского Университета в Беркли (2009 Berkeley Nanotechnology Forum).

Евгений Биргер