جرعة من STEM: عباءة هاري الخفية

قد تبدو قوة الاختفاء مثل الخيال العلمي ، وقد تكون الفكرة بعيدة المنال ، لكن الأخبار السارة تتسرب - إنه ممكن! كل ما نحتاجه هو القليل من الفيزياء. من منا لا يريد أن يكون غير مرئي؟ دعونا نتعمق في فيزياء عباءات الاختفاء!

"جسدي اختفي!"

ا#لطريقة الأولي:

قد يكون البعض قد سمع الكلمات بشكل غامض - انعكاس! انكسار! التشوش! الانحراف! قد يعرف معظمكم بالفعل ما يقصدونه. لكن كيف ترتبط بقوة الاختفاء؟ علينا أن ندخل في الضوئيات! علم الضوئيات هو علم إنتاج الضوء واكتشافه ومعالجته. كل الظواهر المذكورة أعلاه تأتي تحت علم الضوئيات.

إليك الطريقة رقم 1 لتكون غير مرئي- معالجة الضوء باستخدام المواد الخارقة. ما هي المواد الخارقة؟ هيرميون لديه الجواب بالفعل.

المواد الخارقة, بشكل عام, هي مواد مصممة بطريقة تحنوي علي خصائص معينة لا توجد في المواد التي تحدث بشكل طبيعي. دعنا ننتقل إلى سياق استخدام "المواد الخارقة" لإخفاء الهوية لاحقًا. أولاً ، نحتاج إلى فهم كيف يمكننا أن نجعل عباءة غير مرئية بالضبط. تصور هذا - لدينا ورقة شفافة من شأنها أن تكون بمثابة عباءة ؛ هل ستنجح؟ لسوء الحظ ، لا - لا يمكننا أن نجعله غير مرئي من تلقاء نفسه لأن الضوء يمكن أن يمر من خلاله ويرتد من أجسادنا ، مما يجعلنا مرئيين. ومع ذلك ، ما يمكننا القيام به هو معالجة الضوء لتوجيهه عبر القماش ، أي ثنيه حول القماش دون تغيير. هذا هو المكان الذي تظهر فيه المواد الخارقة في الصورة.

المواد الخارقة قادرة على ثني الإشعاع الكهرومغناطيسي لترددات وأطوال موجية معينة. نعلم جميعًا أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية ، وقد اكتشف جيمس كليرك ماكسويل هذه النتيجة. في حين أن المواد التي تحدث بشكل طبيعي لا تؤثر إلا على الجزء الكهربائي من الموجة ، فإن المواد الخارقة تؤثر أيضًا على الجزء المغناطيسي مما يؤدي إلى الانحناء. الشيء الرائع الآخر في هذه المواد الفوقية هو أن لها معامل انكسار سالب للموجات الكهرومغناطيسية لتردد معين. تحتوي المواد الفائقة على رنانات ذات حلقة مشقوقة ، والتي تنتج معامل الانكسار السالب. حتى الآن ، لم يصنع العلماء سوى المواد الخارقة المصنوعة من بوليمرات خاصة وملفات صغيرة من الأسلاك تحتوي على بنية تشبه الشبكة مع مسافات فيها أقل من الطول الموجي للضوء الذي نريد ثنيه. كانت أحدث محاولة للاختفاء من قبل عالم ياباني. يمكنك القراءة عنه هنا - 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 # الطريقة الثانية: هناك طرق أخرى يمكنك من خلالها جعل كائن ما غير مرئي. الطريقة الأخرى هي جعل عباءتك مصنوعة من الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران. الأنابيب النانوية الكربونية أو الأنابيب النانوية الكربونية هي تآصل أو شكل من أشكال الكربون. تعمل هذه الطريقة على مبدأ الانحراف الحراري الضوئي بنفس المبدأ الذي ينطبق على السراب الذي نراه في الصحاري وحتى الطرق.

تمكن الباحثون في جامعة تكساس ومعهد دالاس نانوتيك (2011) من جعل كائن ما غير مرئي من خلال هذه الطريقة. لقد استخدموا صفائح من الأنابيب النانوية الكربونية وهي موصلة جيدة للحرارة ، لذا فهي مثالية لصنع السراب. من أجل إحداث التأثير ، قاموا بتسخين الألواح باستخدام الكهرباء ، مما تسبب في انحناء الضوء بعيدًا ، مما يخلق تأثير الاختفاء.

هناك طريقة أخرى لجعل الشيء يبدو غير مرئي ولكنه ليس شيئًا يمكنك ارتدائه - باستخدام العدسات. هذا شيء يمكنك البحث عنه بنفسك. تهانينا! أنت سيد الاختفاء!

Translated from English to Arabic by Shahd Ayman