Terkadang kemajuan teknologi modern bisa disalahartikan sebagai sihir. Ilmu pasti bekerja, bukan sihir. Salah satu bidang penelitian, yang hasilnya dapat berfungsi sebagai ilustrasi sifat "atribut peri", adalah pengembangan dan penciptaan metamaterial.
Dari sudut pandang fisik murni, metamaterial dibentuk secara artifisial dan struktur yang dibangun secara khusus yang memiliki sifat elektromagnetik atau optik yang tidak dapat dicapai di alam. Yang terakhir ditentukan tidak bahkan oleh karakteristik zat penyusunnya, tetapi oleh strukturnya. Lagi pula, dari bahan yang sama Anda dapat membangun rumah dengan penampilan yang serupa, tetapi yang satu akan memiliki isolasi suara yang sangat baik, dan di sisi lain Anda bahkan akan mendengar nafas tetangga dari apartemen di seberang. Apa rahasianya? Hanya dalam kemampuan pembangun untuk membuang dana yang disediakan.
Metamaterial / Domain publik
Saat ini, para ilmuwan material telah menciptakan banyak struktur, yang sifat-sifatnya tidak ditemukan di alam, meskipun tidak melampaui hukum fisika. Misalnya, salah satu metamaterial yang dibuat dapat memanipulasi gelombang suara dengan sangat terampil sehingga mereka menyimpan bola kecil di udara. Ini terdiri dari dua kisi, dirangkai dengan batu bata yang diisi dengan batang termoplastik, yang diletakkan dalam "ular". Gelombang suara difokuskan seperti cahaya di lensa, dan para peneliti percaya bahwa perangkat ini akan memungkinkan mereka untuk mengembangkan kontrol suara untuk dapat mengubah arahnya, seperti sekarang mengubah jalur pancaran cahaya menggunakan optik.
Bola ditahan di udara oleh gelombang suara yang difokuskan oleh metamaterial / Ilustrasi oleh RIA Novosti. A. Polyanina
Metamaterial lain dapat mengatur ulang dirinya sendiri. Sebuah benda dirakit darinya tanpa bantuan tangan, karena perubahan bentuk dapat diprogram! Struktur bahan "pintar" semacam itu terdiri dari kubus, yang masing-masing dindingnya terdiri dari dua lapisan luar polietilen tereftalat dan satu lapisan dalam pita perekat dua sisi. Desain ini memungkinkan Anda untuk mengubah bentuk, volume, dan bahkan kekakuan objek.
Material Pergeseran Bentuk 3D oleh Universitas Harvard / Johannes Overvelde / Bertoldi Lab / Harvard SEAS
Tetapi sifat yang paling menakjubkan adalah metamaterial optik yang dapat mengubah persepsi visual tentang realitas. Mereka "bekerja" dalam rentang panjang gelombang yang dilihat mata manusia. Dari bahan itulah para ilmuwan menciptakan kain yang darinya Anda dapat membuat jubah tembus pandang.
Video promosi:
Benar, sejauh ini hanya objek mikro yang dapat dibuat tidak terlihat dalam jangkauan optik.
Kemungkinan terciptanya material dengan sudut bias negatif telah diprediksi pada tahun 1967 oleh fisikawan Soviet Viktor Veselago, tetapi baru sekarang contoh pertama dari struktur nyata dengan sifat seperti itu muncul. Karena sudut bias negatif, sinar cahaya membengkok ke sekeliling benda, membuatnya tidak terlihat. Dengan demikian, pengamat hanya memperhatikan apa yang terjadi di belakang punggung orang yang mengenakan jubah "indah".
Ini adalah bagaimana seniman membayangkan kelompok nanocloak / Xiang Zhang gaib, Berkeley Lab / UC Berkeley
Pencapaian terbaru dalam penciptaan metamaterial optik adalah milik ilmuwan Rusia dari NUST MISIS. Selain itu, "bahan" yang digunakan paling umum - udara, gelas, dan air. Karya para ilmuwan dianugerahi publikasi di salah satu jurnal dengan nilai tertinggi di dunia Laporan Ilmiah oleh penerbit Nature.
Alexey Basharin, Associate Professor, NUST MISIS, Calon Ilmu Teknik / NUST MISIS
“Sangat mahal dan sulit untuk mempelajari metamaterial dalam jangkauan optik, setiap sampel dapat menghabiskan ribuan euro,” kata Alexei Basharin, seorang peneliti di Superconducting Metamaterials Laboratory di NUST MISIS, Ph. D. “Selain itu, kemungkinan kesalahan saat mencetak sistem seperti itu sangat tinggi, bahkan dengan penggunaan alat dengan presisi paling tinggi. Namun, jika Anda membuat material berskala lebih besar, yang bukan optik (400-700 nm), melainkan gelombang radio (panjang 7-8 cm), fisika prosesnya tidak akan berubah dari penskalaan seperti itu, tetapi teknologi pembuatannya akan menjadi lebih sederhana."
Mempelajari sifat-sifat struktur yang dibuat, penulis karya menunjukkan bahwa jenis zat ini memiliki beberapa aplikasi praktis sekaligus. Pertama-tama, ini adalah sensor molekul kompleks, karena yang terakhir, yang jatuh ke bidang metamaterial, mulai bersinar. Dengan cara ini, bahkan molekul tunggal dapat ditentukan, yang berpotensi secara signifikan mempengaruhi perkembangan, misalnya, forensik forensik. Selain itu, metamaterial seperti itu dapat digunakan sebagai filter cahaya, memisahkan cahaya dengan panjang tertentu dari radiasi insiden. Ini juga berlaku sebagai dasar untuk membuat memori magnetik yang sangat andal, karena struktur sel metamaterial mencegahnya dari magnetisasi satu sama lain dan dengan demikian kehilangan informasi.
