Метаматериалы приведут к перевороту в науке, уверен их создатель

МОСКВА, 14 окт – Владимир Шалаев, один из ведущих нанотехнологов мира, рассказал об уникальных возможностях метаматериалов и результатах их применения в трансформационной оптике, которые приведут к перевороту в разных областях науки и техники

Владимир Шалаев

Лекция члена консультативного научного совета фонда «Сколково», профессора Университета Пердью (США) Шалаева «Преобразование света с помощью метаматериалов» прошла в среду в Физическом институте имени П.Н. Лебедева РАН.

«В науке нечасто приходится пересматривать основы какой-либо дисциплины. Оптика как раз составляет исключение благодаря созданию метаматериалов», – такими словами начал свою лекцию Шалаев.

Метаматериалы не существуют в природе, пояснил ученый. Это исключительно рукотворные объекты, позволяющие за счет созданной неоднородности их структуры управлять свойствами света и добиваться захватывающих эффектов.

• Главная особенность метаматериалов – то, что они обладают отрицательным показателем преломления света. Первое теоретическое обоснование возможности их существования было дано советским физиком Виктором Веселаго в 1968 году. Любопытно, что статья Веселаго на эту тему в журнале «Успехи физических наук» стала наиболее цитируемой публикацией в истории этого издания.

Долгое время «работающие» метаматериалы в силу ряда ограничений получить не удавалось. Однако недавно группа ученых под руководством Шалаева показала, что материалы с отрицательным коэффициентом преломления, в которых практически нет потерь, реально создавать в оптическом диапазоне длин волн.

• По своей структуре метаматериалы, созданные в Университете Пердью, напоминают рыбацкую сеть, ячейки которой состоят из серебра и окиси алюминия.

Создание и использование метаматериалов только начинается. Это задача новой области науки – трансформационной оптики, сказал Шалаев.

«Можно создавать пространственное распределение диэлектрической и магнитной проницаемости – и проделывать различные трюки со светом», – пояснил докладчик.

Метаматериалы позволяют, по словам ученого, «привести» свет к наномасштабу и далее им манипулировать. К примеру, работы в соответствующей области нанотехнологий – нанофотонике – позволят создавать устройства, гораздо быстрее обрабатывающие информацию, чем существующие компьютеры.

"Можно заставить свет огибать нужную часть пространства – и тогда получится шапка-невидимка, – привел наиболее популярный пример использования метаматериалов Шалаев.

.

«Герберт Уэллс, создавая своего человека-невидимку, сформулировал проблему почти с научной точностью», – сказал ученый.

Однако, по мнению специалиста, в трансформационной оптике есть гораздо более интересные вещи. Можно, к примеру, создать оптический аналог черной дыры – такую область пространства, которая будет затягивать в себя свет. Можно «заставить» свет концентрироваться в отдельной точке пространства. И уж совсем фантастично то, что метаматериалы позволяют (правда, пока теоретически) моделировать различные задачи космологии.

• Трансформационная оптика – та часть науки, в которой количество идей уже значительно опережает экспериментальные возможности. Тем не менее, по словам Шалаева, в ближайшее время следует ждать новых результатов, которые, в конечном счете, приведут к перевороту в разных областях науки и техники.

http://www.rian.ru/…5386268.html