Московский исследовательский технологический университет запустил совместный с Политехническим университетом Турина проект по изучению теории невидимости. Университет НИТУ «МИСиС» создает невидимые материалы и разрабатывает теорию безусловной невидимости.
С российской стороны научную группу возглавляет доцент лаборатории сверхпроводящих метаматериалов, к.т.н. Алексей Башарин. Как он пояснил, на настоящее время накоплен опыт создания материалов и предметов, прозрачных для очень тесного диапазона излучения и таящих объекты только под определенным углом. «Задача, которую поставили пред собой исследователи, стоит в том, чтобы обобщить опыт создания таких структур и разработать теорию, с помощью которой можно будет смоделировать, а затем и создать метаматериалы, замалчивающие объекты под любым углом и в широком диапазоне», - уточнил Алексей Башарин.
Чтобы разработать теорию невидимости, ученым предстоит обобщить теоретические основы, которые служат прототипом существующих образцов «невидимости». Если верить словам Алексея Башарина, группа намерена иметь в себе уравнения Максвелла для различных метаматериалов. «Задача – высчитать оптимальную структуру, необходимую для того, чтобы световые волны избегали метаматериал без искажения, - пояснил ученый. - С точки зрения наблюдателя это сделает объект невидимым». После теоретических выкладок исследователи планируют изготовить самый успешный метаматериал.
Метаматериалы — это искусственно созданные структуры, обладающие уникальными электромагнитными свойствами, которые не встречаются в нашей природе. За счет метаматериалов, например, можно в определенном диапазоне электромагнитного излучения делать невидимыми предметы. Как говорят ученые, в числе наиболее означаемых дельных применений метаматериалов — новые разработки для совершенствования лазерной техники. В целом же спектр их применения широк — это поглотители электромагнитных волн, элементы высокочувствительных сенсоров, СТЕЛС-технологии, кубиты квантовых компьютеров и пр. «В нано-медицине, как при облучении раковых опухолей уберечь здравые клетки? – задает вопрос и сам на него отвечает Алексей Башарин. - Надо их спрятать. Например, поместить в структуру метаматериалов. Также важным направлением является создание невидимых сенсоров: сделать сенсор, который бы не вносил изменений в объект исследования».
В 2013 году ученые лаборатории совместно с коллегами из Российского квантового центрну а впервые в России измерили кубит. А в 2015 году совместно с коллегами из РКЦ, МФТИ и Института физики твердого тела РАН был создан первый российский сверхпроводящий кубит, необходимый для производства квантового компьютера.
Весной нынешнего года НИТУ «МИСиС» представил уникальный метаматериал, обладающий экстремально высокими значениями добротности анаполя, — явления, возникающего с помощью особенной конфигурации электромагнитных полей. В университете рассказали, что новый метаматериал может быть применен для создания нового поколения сенсорных датчиков запрещенных и взрывчатых веществ. Интерес к разработке проявило ФГУП «Космическая связь» и ряд иных корпораций космической отрасли.
В финале лета группа студентов НИТУ «МИСиС» под руководством Алексея Башарина создала не имеющую мировых аналогов безэховую мини-камеру для исследования метаматериалов. Ученые пояснили, что камера не только позволяет проводить измерения конь о конь, но и многие в разы дешевле промышленных аналогов. Так, безэховые камеры промышленного производства размером с комнату стоят десятки миллионов рублей. Камера, изобретенная в НИТУ «МИСиС», при сравнении с ними имеет миниатюрный размер — два метра начинай подъем и полметрну а в ширину. Но и стоимость материалов, из которых она изготовлена, составляет 150 тыс. рублей, а сборку студенты проводили по одному.
В наше время, как разъясняет к.т.н, главный научный эксперт по инфокоммуникационным технологиям J’son & Partners Consulting Валентин Анпилогов, р реализация свойств метаматериалов возможна только в тесной полосе частот. «На выходе получить полной скрытности предмета не выходит, - говорит эксперт. - Кроме того, при движении объекта происходит нарушение путей распростссадинения волны, которые изначально обязаны быть требовательно подобссадины для невидимости предмета. На выходе предмет становится видимым при движении. Кроме того, погодные условия в виде осадков резко вероломствуют свойства метаматериала, практически свойства теряются».