Illusion Cloak får ét objekt til at ligne et andet

Lige da du troede, at usynlighedskapper ikke kunne blive mærkeligere, kom forskerne op med dette: en måde at få et objekt til at ligne enhver anden.

Usynlighedskapper virker ved at styre lyset rundt i et område i rummet, hvilket gør ethvert objekt inde i det område usynligt. Faktisk skaber en usynlighedskappe en illusion af frit rum. Dette er muligt på grund af en ny generation af kunstige materialer kaldet metamaterialer, der i princippet i det mindste kan styre lyset på enhver tænkelig måde. Forskellige teams har faktisk bygget ægte usynlighedskapper, der skjuler objekter fra synet i både mikrobølge- og optiske bånd.

Nu siger Che Chan og venner fra Hong Kong University of Science and Technology, at metamaterialer kunne bruges til en endnu mere eksotisk effekt: til kapper, der skaber illusionen om, at et andet objekt er til stede.

Illusionen er en to-trins proces, og for at se, hvordan det virker, forestil dig at få en mus til at ligne en elefant. Det første skridt involverer en idé, som disse fyre kom op med for omkring seks måneder siden, hvori de beskrev en måde at skjule objekter på på afstand .

Tricket er at skabe et materiale, hvor permittiviteten og permeabiliteten er komplementære til værdierne i et nærliggende område af rummet, der indeholder den mus, vi ønsker at skjule. Komplementær betyder, at materialet ophæver den effekt, som musen har på en plan lysbølge, der passerer igennem. Så en plan bølge ville blive bøjet af musen, men derefter bøjet tilbage i et plan, når den passerer gennem det komplementære materiale, hvilket får musen til at forsvinde.

Det andet trin er derefter at forvrænge denne plane bølge på den måde, som en elefant ville. Det betyder at skabe transformationsmateriale, der forvrænger en plan lysbølge på samme måde som en elefant. Så enhver, der kigger på denne mus, ville i stedet se en elefant.

En usynlighedskappe er bare et specialtilfælde af dette, når musen blot er erstattet af illusionen om ledig plads, siger Chan og co.

Forskerne har endda fundet en forbløffende applikation. Deres idé er at skabe den illusion, at en væg har et hul i sig, og så bruge hullet til at se gennem væggen.

Det er ikke helt så narret, som det lyder. Væggen skal være ret tynd, og hvad den nye enhed gør, er at tillade lys at tunnelere gennem væggen på en måde, som normalt ikke ville være mulig. Fantastisk, hvis det virker.

Der er ingen at sige, hvor denne form for tænkning vil føre hen. Men metamaterialer kan vel ikke gøre noget mærkeligere end dette?

Ref: arxiv.org/abs/0905.1484 : Illusionsoptik: Den optiske transformation af et objekt til et andet objekt1
skjule