In ons laatste nummer hebben we het concept van onzichtbaarheid in alle soorten vormen overwogen - een kunstenaar die zichzelf camoufleert als een politieke verklaring, de onzichtbare malariaparasiet en mensen die versleutelde codes zien waar ze essentiële informatie verbergen overal waar ze kijken. Nu kijken we naar de vele manieren waarop wetenschappers en ingenieurs letterlijk objecten, geluiden en zelfs momenten verbergen met behulp van geavanceerde technologie. Deze cloaking-apparaten houden niet alleen onze ogen voor de gek; ze misleiden mechanische sensoren die verschillende vormen van energie detecteren, van lichtgolven tot magnetische straling.
1. Sommigen vinden het cool
Het is niet gemakkelijk om een tank te verbergen, zelfs 's nachts. Een infraroodcamera detecteert gemakkelijk warmte van de motoruitlaat of stijgt van het pantser nadat hij de hele dag in de zon heeft gelegen. Maar het Britse defensiebedrijf BAE heeft een systeem ontwikkeld dat duizenden zeshoekige metalen panelen met een diameter van enkele centimeters gebruikt om een voertuig te bedekken en onzichtbaar te maken voor infraroodsensoren (zie hierboven). Ingebouwde thermische camera's detecteren de achtergrondtemperatuur en de panelen - die snel kunnen worden verwarmd of gekoeld - zijn geprogrammeerd om deze continu na te bootsen. De panelen kunnen zelfs worden ingesteld om op een onschadelijker voertuig te lijken, zoals een auto. Mogelijk zijn ze al in 2013 klaar voor commerciële productie.
2. Persoonlijk magnetisme
Afgelopen maart namen ingenieurs in Spanje en Slowakije commercieel beschikbare materialen en maakten iets vrij uitzonderlijks. Plaats een metalen voorwerp in hun kleine cilindrische container en het wordt niet gedetecteerd door beveiligingssystemen op luchthavens of MRI-machines. De bus bestaat uit twee concentrische lagen - een binnenste supergeleidend materiaal dat magnetische velden afstoot, en een buitenste materiaal dat ze aantrekt. In combinatie maken ze de uitvinding (en de inhoud ervan) onzichtbaar voor metaaldetectors en andere machines die afhankelijk zijn van magnetisme. Het apparaat kan op een dag nuttig zijn voor medische patiënten met pacemakers, waardoor ze examens kunnen ondergaan door MRI-machines zonder het beeld te vervormen.
De "magnetische onzichtbaarheidslaag" combineert een binnenlaag die het veld van een magneet afstoot met een buitenlaag die deze aantrekt. (Afbeelding via J. Pact-Camos, C. Navau & A. Sanchez) 3. Een gelofte van stilte
De volgende keer dat je geïrriteerd bent door een huilende baby of een schetterende tv, hoop je op een nieuw apparaat dat is ontwikkeld bij het Duitse Karlsruhe Institute of Technology. Het is het auditieve equivalent van een onzichtbaarheidsmantel: geluidsgolven kunnen de buitenkant van de hightech-schijf niet binnenkomen of verlaten. De plaat bestaat uit micro-gestructureerde materialen die inkomende geluidsgolven rond de omtrek versnellen, zodat ze voor een luisteraar aan de andere kant aankomen alsof ze er gewoon recht doorheen gaan zonder iets te interageren. Op een dag kunnen de principes die in het proof-of-concept-apparaat worden gebruikt, worden gebruikt om een bepaalde bron van geluidsoverlast tot zwijgen te brengen - of een kleine schuilplaats van stilte te creëren in een lawaaierige wereld.
4. Vervaardiging van een luchtspiegeling
Je rijdt over een zonovergoten snelweg en in de verte verschijnt een glinsterende poel - een luchtspiegeling. Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Dallas hebben dit effect benut om objecten schijnbaar onder water te laten verdwijnen. Luchtspiegelingen doen zich voor wanneer een grote verandering in temperatuur over een kleine afstand lichtstralen buigt die naar de grond gaan, waardoor ze in plaats daarvan horizontaal in de richting van uw ogen gaan. (Zo wordt een stukje blauwe lucht afgebogen zodat het recht voor je verschijnt, lijkend op een plas water.) De wetenschappers creëerden hun luchtspiegeling door een één-molecuul dik transparant gordijn te verwarmen - gemaakt van koolstof nanobuisjes - tot ongeveer 4.000 graden Fahrenheit in een plas water. Een object verborgen achter het gordijn lijkt voor toeschouwers gewoon meer water. Het concept zou theoretisch kunnen worden gebruikt om onderzeeërs te verhullen of zelfs tot vergelijkbare apparaten te leiden die boven water werken.
5. Een rimpel in de tijd
Wanneer we de wereld om ons heen 'zien', zien we in feite licht reflecteren van objecten. En omdat dat licht met bijna 186.000 mijl per seconde naar onze ogen reist, nemen we gebeurtenissen waar als onmiddellijk. Maar hoe zouden we gebeurtenissen waarnemen als we de snelheid van het licht konden veranderen? Een team van onderzoekers van Cornell University heeft precies dat gedaan. Eerder dit jaar publiceerden ze de resultaten van een experiment met een "split time" -lens. Wanneer licht door de lens gaat, vertragen de laagfrequente golflengtes aan het "rode" uiteinde van het spectrum, terwijl de hoogfrequente golflengten aan het "blauwe" uiteinde van het spectrum versnellen. Dit creëert een korte opening of "tijdelijk gat". Vervolgens worden de golflengten van het licht weer aan elkaar gehecht, zodat de waarnemer voor een waarnemer continu lijkt te zijn - en elke gebeurtenis die plaatsvond tijdens de korte opening, slechts 40 triljoenste van een seconde lang, was effectief onzichtbaar. De onderzoekers zeggen dat praktische toepassingen de mogelijkheid omvatten om gegevens in continue glasvezel datastromen in te voegen zonder onderbrekingen te veroorzaken.
