Общество

20 января 2008, 14:30

В мире появится действительно невидимое оружие

Невидимость приобретает все большую популярность. Вслед за неуловимыми самолетами, танками и спутниками на повестке дня создание невидимой субмарины. Речь идет не об известной технологии малой заметности «стелс». Цель работы, результаты которой ученые надеются представить через 2–3 года, – создание действительно невидимого в определенном диапазоне волн объекта. Для этого используется метаматериалы, которым приданы свойства, не встречающиеся в природе.

Математическая модель нового класса материалов, так называемых метаматериалов, уже существует, сообщает интернет-портал iXBT.

Cоздание настоящей шапки-невидимки откладывается на дальнюю перспективу

Исследования по теме создания невидимой субмарины ведутся сейчас в университете Дьюка (Duke University), Северная Каролина.

Задача исследователей – сделать субмарину невидимой для гидролокаторов. Такая лодка сможет действовать практически безнаказанно: для ее обнаружения придется разрабатывать устройства, использующие иные физические принципы, либо глубоко модернизировать существующие сонары.

Говоря более корректно, материал, которым будет покрыт корпус лодки-невидимки, должен обладать отрицательным (или левосторонним) коэффициентом преломления.

Впервые идею такого материала высказал в 1968 году советский физик Виктор Веселаго. Он пришел к заключению, что с таким материалом почти все известные оптические явления распространения волн существенно изменяются, хотя в то время материалы с отрицательным коэффициентом преломления еще не были известны.

Веселаго предсказал, что определенные оптические явления будут совершенно другими. Возможно, самым поразительным из них является рефракция – отклонение электромагнитной волны при прохождении границы раздела двух сред.

В нормальных условиях волна появляется на противоположной стороне линии, проходящей перпендикулярно этой границе (нормаль к поверхности).

Однако если один материал (например, воздух или вода) имеет положительный коэффициент преломления, а другой — отрицательный, волна будет появляться на той же стороне нормали к поверхности, что и приходящая волна.

Такая особенность и создает возможность для направления падающего излучения в обход объекта. У природных материалов коэффициент преломления больше 1.

Любопытно, что скорость распространения волн в таких материалах также должна быть отрицательной. Это свойство делает метаматериалы идеальными для маскировки объектов, так как их невозможно обнаружить средствами радио- и акустической разведки в определенном диапазоне частот.

В последние 30 лет исследования явлений, связанных с отрицательным коэффициентом преломления, ведутся по всему миру, особенно после открытия нанотрубок. Причиной интенсификации этих исследований в последние годы стало появление нового класса искусственно модифицированных материалов с особой структурой, которые называются метаматериалами.

Электромагнитные свойства метаматериалов определяются элементами их внутренней структуры, размещенными по заданной схеме на микроскопическом уровне. Собственно структурирующие слои, направляющие волну в обход объекта, состоят из игл размером около 10 нанометров, внедренных в полимер или полупроводник.

Стоимость подобных невидимых покрытий пока поистине астрономическая.

В настоящее время уже существуют метаматериалы, способные замаскировать от наблюдения объекты в диапазонах СВЧ и ИК. В 2006 году был показан прототип устройства из метаматериала, способного делать объекты невидимыми для микроволнового излучения, а год спустя – аналогичное устройство для инфракрасных лучей.

В области видимого света пока делаются лишь первые шаги: создан наноматериал, хорошо работающий в красной области спектра.

Ученые пока не решили, как сочетать в одном покрытии слои, которые могли бы работать во всём диапазоне видимого спектра, и создание настоящей шапки-невидимки откладывается на дальнюю перспективу.

Но даже монохроматический вариант устройства может быть использован, например, для сокрытия объектов от приборов ночного видения, которые, как правило, работают на одной длине волны в ИК-диапазоне. Другое применение – скрыть объект от систем лазерного наведения огнестрельного или другого оружия, сообщает PhysOrg.

По мнению участников исследования, смоделированный подход применим и к акустическим волнам, причем распространяющимся не только в водной среде. В частности, разработку можно применить для улучшения акустических показателей помещений и даже для постройки зданий, защищенных от землетрясений – колебания земной коры будут просто обходить такие постройки, не причиняя им вреда.

Текст: Геннадий Нечаев

Вам может быть интересно

Россия и Сербия продлили газовый контракт на три месяца
Темы дня

Операции с золотом показывают разочарование в финансовой системе Америки

Уже многие страны мира демонстрируют желание вернуть свое золото, которое хранится в США, обратно в собственные хранилища. Некоторым – как, например, Франции – это в действительности удается. Но главное, что перед нами глобальная тенденция, которая демонстрирует реальное отношение мировых элит к финансовой системе Соединенных Штатов.

Северная Европа примеряет роль щита либерального миропорядка

Военные амбиции Северной Европы набирают обороты. Президент Финляндии Александр Стубб уже отвел региону роль главного защитника либерального миропорядка. Однако в экспертном сообществе уверены: присваивать Прибалтике и Скандинавии такой статус пока преждевременно. Что движет северными странами на пути к военному лидерству и что это означает для России?

Трамп сообщил о «знаке уважения» со стороны Ирана

Пашиняна выдвинули кандидатом в премьеры Армении

Религиовед объяснил скандал с храмом Гроба Господня и патриархом Иерусалима

Новости

Небо над Австралией стало кроваво-красным

Жители Западной Австралии увидели кроваво-красное небо из-за пыли, поднятой тропическим циклоном Нарелле, и были поражены необычным природным явлением, пишет The New York Times.

Подполье сообщило об уничтожении украинский системы ПВО в Гостомеле

Украинская система ПВО была уничтожена ударом в районе аэродрома Гостомеля Киевской области, сообщил координатор пророссийского николаевского подполья Сергей Лебедев.

Трамп захотел забрать всю нефть Ирана

Президент США заявил в интервью Financial Times, что рассматривает возможность захвата стратегического острова Харк, несмотря на продолжающиеся переговоры.

Politico: Исландия и Норвегия намерены вступить в ЕС ради безопасности

Евросоюз перестал быть прежде всего экономическим проектом, главное теперь – безопасность, потому две страны Северной Европы стали рассматривать членство в ЕС как защиту от новой мировой турбулентности и непредсказуемой политики США.

ФСБ раскрыла шпиона в посольстве Британии в Москве

Второй секретарь посольства Британии в Москве Янс Ван Ренсбург был лишен аккредитации за попытки получить чувствительную экономическую информацию и должен покинуть Россию в ближайшие две недели, сообщает в понедельник ФСБ.

Российский танкер с нефтью прибыл на Кубу

Судно «Анатолий Колодкин» доставило гуманитарный груз сырой нефти в порт Мансас, где ожидает начало разгрузочных работ, сообщает Минтранс.

Новая ракета США в первый день войны поразила спортзал и школу в Иране

В первый день войны США и Израиля с Ираном американская баллистическая ракета поразила спортзал и начальную школу рядом с военным объектом в южном городе Ламард.

Литва объявила о строительстве полос контрмобильности на границе с Россией

Полосы контрмобильности, препятствующие продвижению войск противника вглубь территории страны, Литва построит к концу 2029 года на границе с Калининградской областью России и Белоруссией, сообщило Минобороны балтийской республики.

Обслуживающие украинские истребители Mirage французы попали под удар «Гераней»

Под удар российских «Гераней» в Житомирской области попали «Птахи Мадьяра» и французские специалисты, обслуживающие истребители Mirage, сообщил в Max-канале военкор Евгений Поддубный.

В Иране казнили организаторов январских беспорядков

Власти Ирана привели в исполнение смертный приговор двум участникам январских беспорядков, которых обвинили в терактах и нападении с гранатометом.

Россия заявила Британии решительный протест

Российское внешнеполитическое ведомство отозвало аккредитацию сотрудника посольства Британии, указавшего ложные сведения при въезде, и предупредило о немедленном ответе на возможную эскалацию, сообщили в МИД.

Турция, Египет и Саудовская Аравия собрались создать нефтяной консорциум

Турция, Египет и Саудовская Аравия рассматривают возможность создания консорциума для контроля поставок нефти через Ормузский пролив, включая структуру сборов, сообщает Reuters.
Мнения

Борис Акимов: Война полов

Несмотря на декларацию традиционных ценностей, Россия в тройке мировых лидеров по количеству разводов. Безответственность и инфантильность современных мужчин и женщин? Экзистенциальная запутанность в смыслах брака? Да, но есть и еще один фактор. Мужчины и женщины находятся в состоянии военных действий.

Андрей Манчук: Куба не сдастся

Кубинской власти не привыкать к разговорам про ее скорый конец. Кубу хоронят 65 лет кряду, начиная с 1959 года. Америка перешла к политике военного террора, без оглядки на давно не существующее международное право. Куба действительно оказалась в тяжелом положении, которое можно без натяжек назвать критическим. Но Куба не сдастся.

Тимур Шерзад: Иран может стать для Америки хуже Вьетнама

29 марта 1973 года США вывели свои войска из Вьетнама. После этого падение южной части разъединенной страны и победа коммунистического Севера были делом времени. Вьетнам стал самой психологически тяжелой войной для Штатов за весь ХХ век. Сможет ли Иран стать для них еще сложнее?
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?