general-iamge

“Αόρατα” αντικείμενα – Συσκευές παράκαμψης φωτός,ήχου,νερού και σεισμών

Ημερομηνία: 12-09-2012 | Συγγραφέας:
Κατηγορίες: News | Ετικέτες: Επιστήμη

Το 2006, μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Duke της Βόρειας Καρολίνας, κατασκεύασε μια πρώτη υποτυπώδη συσκευή για την απόκρυψη αντικειμένων βασισμένη στον αόρατο μανδύα του Harry Potter! Όπως στις ταινίες όμως, έτσι και στην επιστήμη τα πράγματα εξελίσσονται γρήγορα. Το ερώτημα που ταλάντευε τους επιστήμονες ήταν, πως αν μπορούσαν να παρακάμψουν τις ακτίνες φωτός, τότε ίσως να μπορούσαν να παρακάμψουν οποιουδήποτε είδους κύματα!

Η λειτουργία του αόρατου μανδύα

Όταν αντικρίζουμε ένα αντικείμενο, στην πραγματικότητα εντοπίζουμε τις ακτίνες φωτός που αντανακλούν από την επιφάνειά του (ως διαταραχές) και προσπίπτουν στα μάτια μας. Ο μανδύας του Duke, κατασκευασμένος από μετα-υλικά (δηλαδή μη αγώγιμα συνθετικά υλικά μαζί με ένα συνδυασμό μετάλλων), παρακάμπτει τις ακτίνες φωτός γύρω από το αντικείμενο, επιτρέποντάς τους να συνεχίσουν να ρέουν όπως το νερό γύρω από ένα βράχο! invisible cloack

Σίγουρα, η τεχνική αυτή δεν περιορίζεται μόνο στις ακτίνες φωτός. Οι επιστήμονες φιλοδοξούν να εφαρμόσουν αυτήν την τεχνική σε όλα τα είδη κυμάτων, με σκοπό την μείωση της ηχορύπανση ή ακόμα και την προστασία των πόλεων από τους σεισμούς.

Η εξέλιξη και είδη παρόμοιων «μανδυών»
«Μανδύας» παράκαμψης φωτός

Μια ομάδα φυσικών, καθοδηγούμενοι από τους Tolga Ergin και Joachim Fischer στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Karlsruhe της Γερμανίας, κατασκεύασαν για πρώτη φορά πέρσι έναν ύφασμα που μπορεί να παρακάμψει τις ακτίνες φωτός, κάνοντας αόρατο οποιοδήποτε αντικείμενο καλυφθεί με αυτό!

Κατασκευή: Το ύφασμα αποτελείται από άκαμπτο συνθετικό πολυμερές το οποίο αποτελείται από μικροσκοπικές ράβδους οι οποίες έχουν απόσταση μόλις 350 νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου) μεταξύ τους. Αυτό ακριβώς το κενό στην δομή του υφάσματος είναι που επιτρέπει στο συγκεκριμένο υλικό να παρακάμπτει ή αλλιώς να «λυγίζει» το φώς!

Προς το παρόν, αν και το ύφασμα αυτό μπορεί να εξαφανίσει μόνο μικρά αντικείμενα, οι επιστήμονες φιλοδοξούν πως τελικά θα καταφέρουν να το αναβαθμίσουν ώστε να καλύπτει και μεγαλύτερης κλίμακας αντικείμενα.

«Μανδύας» παράκαμψης ήχου

Τον περασμένο χρόνο, στο Πανεπιστήμιο Duke, μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλή τον μηχανικό Steven Cummer, κατασκεύασε έναν μανδύα ο οποίος μπορεί να παρακάμψει τα ηχητικά κύματα! Αυτό σημαίνει  πως αν κάποιος καλυπτόταν με αυτό τον μανδύα, δεν θα μπορούσε να ακούσει όσους ήχους προέρχονταν έξω από αυτόν!

Κατασκευή:  Ο μανδύας, έχει κατασκευαστεί από πολύ λεπτά φύλλα διάτρητου πλαστικού και μπορεί να «εξαφανίσει» τα ηχητικά κύματα με τον ίδιο ακριβώς τρόπο, όπως ο μανδύας του Ergin.

Κάποιες από τις πιθανές χρήσεις του μανδύα, θα μπορούσαν να είναι για παράδειγμα, η ενίσχυση  των ηχητικών κυμάτων παρακάμπτοντας τις κολώνες σε μια αίθουσα συναυλιών ή η παράκαμψη ενοχλητικών θορύβων όταν εσείς βρίσκεστε στο σπίτι σας και προσπαθείτε να κοιμηθείτε!

«Μανδύας» προστασίας απο σεισμούς

Τον περασμένο Φεβρουάριο, ο Sang-Hoon Kim του Πανεπιστημίου Momko της Νότιας Κορέας και ο Mukunda Das από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας, παρουσίασαν ένα προσχέδιο για έναν «σεισμικό μανδύα» που θα μπορεί να προστατέψει κτίρια από σεισμούς! Η ιδέα είναι παρόμοια με αυτή του μανδύα παράκαμψης ηχητικών κυμάτων αλλά με μια σημαντική διαφορά. Σκοπός του συγκεκριμένου εγχειρήματος δεν είναι η παράκαμψη των σεισμικών κυμάτων (καθώς αυτά μπορεί να καταλήξουν να επηρεάσουν άλλα κτίρια), αλλά η “απορρόφησή” τους!Seismic metamaterial

Κατασκευή: Μια σειρά από γιγάντιους διάτρητους κυλίνδρους από σκυρόδεμα, οι οποίοι θα τοποθετούνται υπογείως περικυκλώνοντας τα θεμέλια του σπιτιού, που θα απορροφούν κάποια από την ενέργεια των κυμάτων και θα την μετατρέπουν σε θερμότητα και ήχο.

«Μανδύας» παράκαμψης νερού

Τον περασμένο χρόνο, οι μηχανικοί Yaroslav Urzhumov and David Smith του Πανεπιστημίου Duke, πρότειναν ένα μέσο παράκαμψης του νερού, ενισχύοντας έτσι την ταχύτητα των πλοίων.

Κατασκευή: Ένα δίκτυο από μικρές λεπίδες που απωθούν το νερό σε συνδυασμό με αντλίες στο κάτω μέρος του πλοίου. Η κατασκευή θα μαζεύει το νερό μπροστά από την πλώρη, θα το καθοδηγεί γύρω από το πλοίο, και θα το αφήνει  πίσω water-cloakαπό την πρύμνη. Το νερό πίσω από το σκάφος θα κινείται με την ίδια ταχύτητα και στην ίδια κατεύθυνση όπως στο μπροστινό μέρος του πλοίου. Το αποτέλεσμα: Το πλοίο θα “γλιστρά” πάνω στο νερό χωρίς αυτό να το επηρεάζει.

Αν και η συγκεκριμένη κατασκευή δεν θα είναι διαθέσιμη για τουλάχιστον 10 χρόνια ακόμα, ο Urzhumov υποστηρίζει πως τα οφέλη από το όλο εγχείρημα αξίζουν την αναμονή!

Παρόμοια Άρθρα:

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *