Univerzálne zrkadlo ukazuje všetky uhly

|

Európski a ázijskí vedci vytvorili univerzálne zrkadlo, ktoré odráža všetky svetelné vlny späť k ich zdroju.

Predstavte si, že tenista odrazí loptu do steny a tá sa vráti presne k nemu bez ohľadu na uhol dopadu. Toto robí univerzálne zrkadlo so svetelnými vlnami.

Na rozdiel od obyčajného zrkadla, ktoré zobrazuje len objekty pod uhlom 90 stupňov, univerzálne zrkadlo zobrazí objekty z každého rozsahu. Inými slovami, ak niekto stojí kdekoľvek pred zrkadlom, uvidí svoj obraz dokonale.

„Univerzálne zrkadlo je presným opakom neviditeľného plášťa,“ povedal prof. Ulf Leonhardt z University of St. Andrews.

Neviditeľný plášť vedie svetlo okolo objektu tak, že ho ukryje. Hoci oproti univerzálnemu zrkadlu plní opačnú funkciu, zakladajú sa na rovnakej technológii - metamateriáloch.

Kým vlastnosti normálnych materiálov sú určené ich chemickým zložením, metametariály sú umelé materiály, ktoré svoje vlastnosti odvodzujú od ich fyzickej štruktúry.

Univerzálne zrkadlá a neviditeľné plášte manipulujú s vlnami svetla pomocou malých štruktúr omnoho menších než je vlnová dĺžka svetla. Zabezpečujú to metamateriály.

Vytvorenie takých malých štruktúr je náročné, preto dokážu univerzálne zrkadlá spracovať len relatívne dlhé mikrovlny. Doteraz sa nepodarilo vytvoriť štruktúry, ktoré by dokázali ovládať kratšie vlnové dĺžky, ktoré predstavujú svetlo viditeľné ľudským okom.

Univerzálne zrkadlo, alebo tiež omnidirekcionálny retroreflektor, je hrubé asi centimeter, má priemer 10 cm a je vytvorené z medených obvodov umiestnených v kruhoch s prierezom tri milimetre. Keď trafia mikrovlny s vlnovou dĺžkou tri centimetre malý krúžok, odrazia sa naspäť pod rovnakým uhlom.

„Je to len druhým prípad, kedy sa niekomu podarilo vytvoriť zariadenie založené na transformácii optiky,“ povedal Steve Cummer z Duke University, ktorý pomáhal v roku 2006 vytvoriť prvé takéto zariadenie - neviditeľný plášť. „Pri vytvorení zariadenia použili prakticky rovnaký prístup ako my, ale získali niečo úplne odlišné než neviditeľnosť.“

Univerzálne zrkadlo by malo mnoho využití. Napríklad na lietadlách, lodiach a satelitoch by umožňovalo ich ľahšiu lokáciu pomocou radaru. Všetky vlny vyslané radarom by sa vďaka nemu vrátili od objektu k zdroju.

Zrkadlo by tiež zjednodušilo zameriavanie cieľa vo vojenskej technike, mohlo by chrániť objekty ako štít pred lietadlami. Tieto možnosti sú ešte stále vzdialené, jeden z Leonhardtových spolupracovníkov, Aaron Danner zo Singapurskej univerzity, však pracuje na fotonických kryštáloch, ktoré by mali rozšíriť rozsah univerzálneho zrkadla aj do oblastí viditeľného svetla.

originál článku