Международная группа физиков Australian National University и Университета ИТМО создали однородные цилиндрические объекты, полностью невидимые в микроволновом диапазоне.

В отличие от ныне существующего понятия невидимости, которое основано на покрытии из метаматериалов, российские и австралийские эксперты добились результата, используя однородный объект без каких-либо дополнительных слоев покрытия. Метод основан на новом понимании рассеяния электромагнитных волн.

Ученые изучали рассеяние света от стеклянного цилиндра, заполненного водой. В эксперименте физики использовали обычную воду, показатель преломления которой можно регулировать путем изменения температуры.

Как выяснилось, высокий показатель преломления связан с двумя механизмами рассеяния: резонансное, связанное с локализацией света внутри цилиндра, и не резонансное, которое характеризуется плавной зависимостью от частоты волны. Взаимодействие между этими механизмами, упоминается как резонансы Фано. Исследователи обнаружили, что на некоторых частотах волн, рассеяние через резонансные и нерезонансные механизмы имеет противоположные фазы, которые взаимно уничтожают друг друга, что делает объект невидимым.

Соавтор научной новости Михаил Рыбин:

«Наши теоретические расчеты были успешно испытаны в микроволновых экспериментах. Важно то, что теория невидимости, которую мы реализовали в работе, может быть применена к другим электромагнитным диапазонам волн, в том числе в видимом диапазоне. Материалы с соответствующим преломлением либо давно известны или могут быть разработаны по желанию».

Разработанная методика позволила перейти от режима видимости к режиму невидимости на одной и той же частоте – 1,9 ГГц, простым изменением температуры воды в цилиндре от 90 ° С до 50 ° С.