باحثون يكتشفون حدود تكنولوجيا الإخفاء

باحثون من ولاية تكساس تمكنوا من تحديد القيود المفروضة على أجهزة الإخفاء. حيث تبيّن، أننا في الواقع محدودون للغاية.

أمواج منحنية

معظمنا يعرف عباء التخفي من فيلم هاري بوتر. المصدر: Warner Bros. Pictures

بذل العلماء جهوداً مضنية في مطاردة المواضيع الخيالية التي تسكن مخيلتنا منذ طفولتنا. وأحد هذه المواضيع هو عباءة التخفي. حيث استمر المهندسون بصناعة الأجهزة القادرة على ثني الضوء حول الأجسام، لتصبح غير مرئية.

والآن، نحن نتعلم المزيد عن حدود هذه التكنولوجيا. فقد تمكن باحثون من جامعة تكساس في أوستن، من حسم الأمر بشأن القيود الفيزيائية الأساسيةالمفروضة على أداء أجهزة الإخفاء، والتي توضح ما الذي يحد استخدام مثل هذه الأجهزة.

إن أجهزة الإخفاء هي تلك الأجهزة التي تسمح للأجسام بأن تصبح خفية، أو غير قابلة للاكتشاف بالنسبة للأمواج الكهرطيسية، بما فيها الأمواج الراديوية، والميكروية، وتحت الحمراء، والضوء المرئي. وقد حدد الباحثون، أنه من أجل طول موجي معين، من الممكن صناعة جهاز للإخفاء. إلا أن إخفاء جسم ما من الإضاءة التي تحتوي على أطوال موجية مختلفة، يصبح تحدياً أكثر صعوبة لأن حجم الجسم يزداد.

لكن هذه الدراسة لا تكتفي فقط برسم الخطوط العريضة لحدود الإخفاء، فمسؤول الفريق يمكنه حساب الأداء الأمثل لأجهزة الاختفاء قبل تصميم وتطوير عباءة مخصصة للجسم المدروس.

مواد سحرية

العباءات قيد الدراسة مصنوعة من أشباه المواد metamaterials، التي تمتلك خصائص خاصة تتيح التحكم بالموجة الواردة بشكل أفضل، ويمكنها أن تجعل الجسم غير مرئي أو شفافاً. والحدود التي تمت دراستها، تنطبق على أشباه المواد الخاملة – تلك التي لا تستجر الطاقة من مصدر خارجي لها.

كما حدد الباحثون، أن أشباه المواد هذه؛ يمكنها أن تحجب هوائياً متوسط الحجم عن الأمواج الراديوية المحمولة على نطاقات ترددية عريضة نسبياً، والتي تستخدم لتأمين اتصالات أكثر وضوحاً. ومع ذلك، فإنه من المستحيل أساساً حجب الأجسام الكبيرة، كجسم الإنسان مثلاً، عن أمواج الضوء المرئي، والتي تكون أقصر بكثير من الأمواج الراديوية.

يقول فرانسيسكو مونتيكون، أحد أعضاء الفريق في هذا الصدد؛ "لقد أظهرنا استحالة أن نقمع بشكل صارم تشتت الضوء المنعكس عن الدبابة أو الطائرة، من أجل الترددات المرئية مع التقنيات المتوفرة حالياً، اعتماداً على المواد الخاملة...ولكن بالنسبة للأجسام المماثلة بالحجم للطول الموجي الذي يثيرها... تخف القيود، وعندها يمكننا تكمميها".

المصدر: The University of Texas at Austin