Dosis von STEM: Harrys Tarnumhang
Die Macht der Unsichtbarkeit mag wie Science-Fiction klingen und die Idee mag weit hergeholt sein, aber gute Nachrichten Muggel - ES IST MÖGLICH! Wir brauchen einfach ein bisschen Physik. Wer möchte unsichtbar sein? Tauchen wir ein in die Umhänge der Physik der Unsichtbarkeit!
Methode #1
Einige von Ihnen haben vielleicht die Worte gehört - REFLEXION! BRECHUNG! INTERFERENZ! BEUGUNG! Die meisten von euch wissen vielleicht schon, was sie bedeuten. Aber wie hängen sie mit der Macht der Unsichtbarkeit zusammen? Wir müssen in die Photonik einsteigen! Photonik ist die Wissenschaft des Erzeugens, Detektierens und Manipulierens von Licht; die oben genannten Phänomene fallen alle unter die Photonik.
Hier ist Methode Nr. 1, um unsichtbar zu werden – Licht mit Metamaterialien zu manipulieren. Was sind Metamaterialien? Hermine hat schon die Antwort.
Zuerst müssen wir verstehen, wie genau wir einen Umhang unsichtbar machen können. Stellen Sie sich das vor - wir haben ein transparentes Blatt, das als Umhang fungieren würde; Würde es funktionieren? Leider nein - wir können es nicht selbst unsichtbar machen, weil Licht es durchdringen und von unserem Körper abprallen kann, wodurch wir sichtbar werden. Was wir jedoch tun können, ist, das Licht so zu manipulieren, dass es durch den Stoff geleitet wird, d. h. es unverändert um den Stoff biegt. Hier kommen Metamaterialien ins Spiel.
Die Metamaterialien sind in der Lage, elektromagnetische Strahlung bestimmter Frequenzen und Wellenlängen zu biegen. Wir alle wissen, dass Licht eine elektromagnetische Welle ist, und dieses Ergebnis wurde von James Clerk Maxwell herausgefunden.
Während natürlich vorkommende Materialien nur den elektrischen Teil der Welle beeinflussen, beeinflussen Metamaterialien auch den magnetischen Teil, was zur Biegung führt. Das andere coole an diesen Metamaterialien ist, dass sie einen negativen Brechungsindex für elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz haben. Die Metamaterialien enthalten Split-Ring-Resonatoren, die diesen negativen Brechungsindex erzeugen. Bisher haben Wissenschaftler nur Metamaterialien aus speziellen Polymeren und winzigen Drahtspulen geschaffen, die eine gitterartige Struktur mit Zwischenräumen enthalten, die kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts, das wir biegen möchten. Der jüngste Versuch der Unsichtbarkeit wurde von einem japanischen Wissenschaftler durchgeführt. Hier können Sie darüber nachlesen - https://www.vice.com/en_us/article/wnzk7w/an-invisibility-cloak-you-have-to-see-to-believe-video https://news.bbc.co.uk/2/hi/asia-pacific/2777111.stm Methode #2 Es gibt andere Methoden, mit denen Sie ein Objekt unsichtbar machen können. Die andere Methode besteht darin, dass Ihr Umhang aus mehrwandigen CNTs besteht. CNTs oder Kohlenstoffnanoröhrchen sind ein Allotrop oder eine Form von Kohlenstoff. Diese Methode funktioniert nach dem Prinzip der photothermischen Ablenkung, das gleiche Prinzip, das für die Fata Morganas gilt, die wir in Wüsten und sogar auf Straßen sehen. Forschern der University of Texas und des Dallas Nanotech Institute (2011) ist es mit dieser Methode gelungen, ein Objekt unsichtbar zu machen. Sie verwendeten CNT-Platten, die gute Wärmeleiter sind und sich daher ideal für die Herstellung von Fata Morgana eignen. Um den Effekt zu erzeugen, erhitzten sie die Platten mit Strom, wodurch das Licht weggebogen wurde und der Unsichtbarkeitseffekt erzeugt wurde. Es gibt eine andere Methode, um ein Objekt unsichtbar erscheinen zu lassen, aber es ist nichts, was Sie tragen können - die Verwendung von Linsen. Dies ist etwas für Sie, um selbst zu recherchieren. Herzliche Glückwünsche! Du bist ein Meister der Unsichtbarkeit!
