استتار در نور شدید، راحت‌تر است

پوشش‌های نامرئی کنونی به دلیل جذب بالای نور و ایجاد تیرگی در اطراف شیء پنهان‌شده نمی‌توانند کاملا آنرا استتار کنند. شاید استفاده از ترکیبی با قابلیت انتشار تحریک‌شده در ساخت متامتریال راه حل مناسبی باشد.

 می‌توان با استفاده از پوشش متامتریال و ایجاد انحراف در مسیر پرتوهای نور امکان استتار نسبتا مناسبی را برای اجسام فراهم کرد اما این ماده با جذب قوی نور باعث تیرگی عمیق در محدوده قرار گرفتن شیء می‌شود و در نتیجه استتار کامل آنرا غیرممکن می‌کند.

به گزارش نیوساینتیست، ولادیمیر شالاوف از دانشگاه پوردو در وست لافایت، ایندیانا به راه حلی دست‌یافته که می‌تواند استتار کامل اجسام را با استفاده از پوشش‌های نامرئی تحقق ببخشد.

شالاوف و همکارانش در ابتدا از پوششی استفاده کردند که از دو لایه افقی نقره و لایه میانی عایق از جنس اکسید‌آلومینیوم تشکیل شده بود. در این سه لایه افقی حفره‌هایی عمودی در ابعاد نانو ایجاد شده بودند که ساختاری شبیه به تور ماهیگیری را به پوشش خلق‌شده می‌دادند و می‌توانستند پرتوهای نور را منحرف کنند. اما نقره که حدود 60 درصد از پرتوهای دریافتی را جذب می‌کرد باعث می‌شد تیرگی ایجاد‌شده جلب‌توجه کند.

تیم تصمیم گرفت با استفاده از یک ماده دیگر به جای اکسید‌آلومینیوم این تیرگی را جبران کند. این ماده جدید نوعی رزین دوپه‌شده توسط رنگ رودامین 800 است. هنگامی که ذرات این رنگ در معرض پرتوهای زیرقرمز قرار می‌گیرند، الکترونهای ماده برانگیخته‌شده و نور مرئی عبور کرده از سطح متامتریال را به واسطه افزایش فوتون‌ها و فرایندی که انتشار تحریک‌شده نام دارد، تشدید می‌کنند.

میدان مغناطیسی کمکی
شالاوف می‌گوید: «نمی‌توانیم مقادیر قابل‌توجهی از این ماده را در ترکیب متامتریال استفاده کنیم. ضریب شکست مثبت این ترکیب می‌تواند ضریب شکست منفی ساختار اولیه را تحت‌الشعاع قرار دهد و در نتیجه با تغییر زاویه انحراف نور مانع از خاصیت استتاری شود».

خوشبختانه مرحله اضافه‌شدن ترکیب میانی به متامتریال نیازمند میدان مغناطیسی قدرتمندی است که می‌تواند تا 50برابر بهره‌وری فرایند را بالاتر ببرد و مصرف ماده میانی را به حداقل برساند. شالاوف می‌گوید: «بدون استفاده از این میدان مغناطیسی نمی‌توانستیم این مقدار از کاهش نور را جبران کنیم».

آزمایش‌های انجام‌شده روی طول موج 720 تا 740 نانومتر که متعلق به نور قرمز مرئی است، نشان می‌دهند این نور بدون کوچک‌ترین تغییری از متامتریال عبور خواهد کرد. شالاوف می‌گوید: «لایه میانی نور را تشدید می‌کند و همین باعث می‌شود تیرگی اولیه را از میان ببرد. ما متامتریالی تولید کرده‌ایم که حجم بالایی از نور را جذب نمی‌کند». این یک موفقیت بزرگ است.