Onderzoekers van de Universiteit van Texas hebben de eerste werkende ‘onzichtbaarheidsmantel’ gemaakt voor een driedimensionaal, vrijstaand voorwerp.
Het vakgebied rond cloaking is nog steeds volop in beweging. Allerlei groepen wetenschappers zijn er al in geslaagd om voorwerpen – zij het met allerlei beperkingen – in theorie of in de praktijk aan het zicht te onttrekken. Dave Rainwater en collega’s van de Universiteit van Texas te Austin beschrijven nu een nieuwe stap in het New Journal of Physics: ze hebben de eerste werkende ‘onzichtbaarheidsmantel’ gerealiseerd voor een driedimensionaal, vrijstaand voorwerp. En die is met succes getest op een cilinder met een lengte van 18 centimeter en een diameter van 2,5 centimeter.
Zoals de meeste cloaks maakt dit exemplaar gebruik van zogenoemde metamaterialen: in het lab gemaakte materialen met bijzondere eigenschappen die – voor zover we weten – niet in de natuur voorkomen. In dit geval gaat het om een zogenoemd plasmonisch metamateriaal. Rainwater: “Als je met zo’n materiaal een goed ontworpen cloak maakt, dan doen de verstrooide elektromagnetische velden van de cloak zelf en die van het voorwerp dat erdoor wordt bedekt elkaar teniet. Daardoor wordt het geheel onzichtbaar, ongeacht vanuit welke richting je ernaar kijkt.”
Verbeterde microscoop
Wel gaat het hierbij niet om zichtbaar licht, maar om microgolven, die een veel grotere golflengte hebben. Een cloak die een voorwerp voor menselijke ogen onzichtbaar maakt, hebben we hier dus nog niet mee te pakken. De methode zou wel zo aan te passen moeten zijn dat hij ook werkt voor kortere golflengtes, zegt Andrea Alù, een van de auteurs.
Probleem is dat je dan alleen minuscule voorwerpen kunt cloaken, met afmetingen van maar enkele micrometers. Voor camouflagedoeleinden is de techniek daardoor waarschijnlijk niet zo interessant, geeft Alù toe. Wel noemt hij een andere toepassing. “Als we het topje van een near-field scanning optical microscope kunnen cloaken, dat doorgaans een paar micrometer groot is, kunnen we daarmee de resolutie en gevoeligheid van zo’n instrument drastisch verbeteren.”
Bronnen: New Journal of Physics, Institute of Physics via EurekAlert!
Beeld: IOP Publishing/New Journal of Physics