Ads Top

Objek Tembus Pandang, Selangkah Menuju Masa Depan


Pemahaman baru tentang hamburan gelombang elektromagnetik telah membuat para peneliti baru-baru ini berhasil membuat objek silinder homogen yang sama sekali tak terlihat di kisaran gelombang microwave. Penemuan objek tembus pandang ini bertentangan dengan gagasan yang selama ini berlaku di kalangan ilmuwan. Para Ilmuwan sebelumnya melakukan eksperimen tentang kemampuan tembus pandang yang mengandalkan pelapis metamaterial.

Cloaking metamaterial adalah penggunaan metamaterials dalam Jubah Gaib. Hal ini dilakukan dengan memanipulasi jalur yang dilalui oleh cahaya melalui bahan optik baru. Metamaterials langsung dan mengontrol propagasi dan transmisi bagian tertentu dari spektrum cahaya dan menunjukkan potensi untuk membuat sebuah objek yang tampaknya tak terlihat. Cloaking metamaterial, berdasarkan optik transformasi, menjelaskan proses melindungi sesuatu dari pandangan dengan mengendalikan radiasi elektromagnetik. Benda-benda di lokasi yang ditetapkan masih ada, tapi gelombang insiden dipandu sekitar mereka tanpa dipengaruhi oleh obyek itu sendiri.

Fisikawan dari Universitas ITMO, Ioffe Institut dan Australian National University menggunakan air biasa yang indeks biasnya dapat diatur dengan mengubah suhu. Penelitian menuntun pada pengamatan eksperimental pertama dari sebuah objek homogen tak terlihat dengan cara pembatalan hamburan. Yang penting, teknik yang dikembangkan memungkinkan untuk beralih dari objek yang bisa terlihat menjadi objek tembus pandang pada frekuensi yang sama 1,9 GHz dengan hanya mengubah suhu air dalam silinder dari 90° C hingga 50° C.




Subyek tembus pandang menjadi mencuat bersamaan dengan perkembangan metamaterials - struktur yang di rancang secara artifisial dengan sifat optik yang tidak ditemui di tempat lain di alam. Metamaterials mampu mengubah arah cahaya dengan cara yang eksotis, termasuk membuat kurva cahaya di sekitar objek berjubah. Namun demikian, lapisan lapisan yang berdasarkan metamaterials sangat sulit untuk dibuat dan tidak kompatibel dengan banyak ide tembus pandang lainnya. Metode yang dikembangkan oleh kelompok didasarkan pada pemahaman baru tentang proses dan meninggalkan hal yang sudah ada dalam kesederhanaan dan efektivitas biaya.

Perhitungan teoritis dari para ilmuwan telah berhasil diuji dalam percobaan gelombang microwave. Yang penting adalah bahwa ide membuat material tak terlihat yang diterapkan dalam penelitian dapat diterapkan untuk rentang gelombang elektromagnetik lainnya, termasuk ke kisaran terlihat. Bahan dengan sesuai indeks bias yang baik lama diketahui atau dapat dikembangkan saat diinginkan, "kata Mikhail Rybin, penulis pertama dari kertas dan peneliti senior di Metamaterials Laboratory di Universitas ITMO.

Berdasarkan optik transformasi, hamburan gelombang elektromagnetik menjelaskan proses melindungi sesuatu dari pandangan dengan mengendalikan radiasi elektromagnetik. Benda-benda di lokasi yang ditetapkan masih ada, tetapi gelombang insiden dipandu sekitar mereka tanpa dipengaruhi oleh obyek itu sendiri.

Para ilmuwan mempelajari hamburan cahaya dari silinder gelas yang diisi dengan air. Pada intinya, sebuah percobaan yang mewakili analog dua dimensi dari masalah klasik hamburan dari sebuah bola homogen (hamburan Mie), solusi untuk yang dikenal selama hampir satu abad. Namun, masalah klasik ini mengandung nilai fisika yang tidak biasa yang memanifestasikan dirinya ketika bahan dengan nilai tinggi dari indeks bias yang terlibat.

Ternyata, indeks bias tinggi dikaitkan dengan dua mekanisme hamburan: hamburan resonan, yang terkait dengan lokalisasi cahaya di dalam silinder, dan non-resonan, yang ditandai dengan ketergantungan halus pada frekuensi gelombang. Interaksi antara mekanisme ini disebut sebagai Fano resonansi. Para peneliti menemukan bahwa pada frekuensi gelombang tertentu yang tersebar melalui mekanisme resonansi dan non-resonan memiliki fase berlawanan dan saling menghancurkan, sehingga membuat objek tak terlihat.

Penemuan fenomena objek tembus pandang dalam sebuah objek homogen dan bukan objek yang ditutupi dengan lapisan tambahan juga penting dilihat dari sudut pandang teknik. Karena jauh lebih mudah untuk menghasilkan silinder homogen, penemuan ini bisa mendorong pengembangan lebih lanjut dari nano antena, dimana elemen struktur tak terlihat bisa membantu mengurangi gangguan. Misalnya, batang yang terlihat dapat digunakan sebagai dukungan untuk antena miniatur yang lengkap yang menghubungkan dua chip optik.

Referensi

Tidak ada komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.