Νέα «αόρατα» μετα-υλικά κατασκευασμένα με φως

Βρετανοί ερευνητές ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή μέθοδο, που επιτρέπει την κατασκευή νανο-υλικών με τη χρήση φωτός. Τέτοια μετα-υλικά, όπως λέγονται, μπορεί κάποια μέρα να ανοίξουν τον δρόμο για αυτό που σήμερα αποτελεί επιστημονική φαντασία: την κατασκευή μεγάλων αντικειμένων (π.χ. ενός πολεμικού πλοίου), που όχι μόνο θα είναι αόρατα, αλλά στα μάτια των παρατηρητών θα φαίνονται ως κάτι άλλο, δημιουργώντας έτσι την τέλεια οπτική παραπλάνηση.

Οι ερευνητές του ιστορικού Εργαστηρίου φυσικής Κάβεντις, του Τμήματος Χημείας και του Τμήματος Επιστήμης Υλικών του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ, με επικεφαλής τον δρ. Βεντσισλάβ Βάλεβ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», κατάφεραν να κατασκευάσουν μετα-υλικά χρησιμοποιώντας δομικούς «νανο-λίθους», που ο καθένας δεν είναι μεγαλύτερος από λίγα δισεκατομμυριοστά του μέτρου. Ακολούθως, πέτυχαν να «χειραγωγήσουν» τον τρόπο που το φως διαπερνά αυτά τα υλικά.

Η αορατότητα βασίζεται στον τρόπο που το φως αλληλεπιδρά με ένα υλικό αντικείμενο. Όταν το φως πέφτει πάνω σε μια επιφάνεια, αυτό είτε απορροφάται, είτε αντανακλάται, οπότε μπορεί κανείς να δει το αντικείμενο.

Αν παραχθούν τα κατάλληλα μετα-υλικά σε νανοκλίμακα (δηλαδή δισεκατομμυριοστού του μέτρου), είναι δυνατό, όπως έδειξαν οι ερευνητές του Κέμπριτζ, να ελεγχθεί το φως, έτσι ώστε να αντανακλάται με «λανθασμένο» (ή παραπλανητικό) τρόπο, με τελικό αποτέλεσμα το αντικείμενο είτε να γίνεται αόρατο, είτε να «μασκαρεύεται» σε κάτι άλλο στα μάτια των παρατηρητών. Είναι προφανείς οι πιθανές πρακτικές στρατιωτικές εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας.

Προτού καταστεί εφικτό κάτι τέτοιο σε μεγάλη κλίμακα (ενός τανκ, αεροσκάφοςυ ή πλοίου), πρώτα πρέπει η τεχνική να τελειοποιηθεί σε νανοκλίμακα με τα σωστά υλικά. Οι Βρετανοί ερευνητές χρησιμοποίησαν μη εστιασμένες δέσμες λέιζερ, σαν δισεκατομμύρια μικροσκοπικές φωτεινές βελόνες-γέφυρες, με τη βοήθεια των οποίων «κόλλησαν» μεταξύ τους νανοσωματίδια χρυσού, δημιουργώντας μακριά «σύρματα». Αυτά τα νανο-σύρματα, στη συνέχεια, τοποθετήθηκαν το ένα πάνω στο άλλο, σε διαδοχικά στρώματα, όπως τα τουβλάκια τύπου Λέγκο. Προέκυψε, έτσι, ένα «αόρατο» μετα-υλικό κατασκευασμένο με τη βοήθεια του φωτός.