В 2010 году учёные создали материал, который не должен существовать в природе. Когда свет достигает какого-либо объекта, именно атомарная структура этого объекта определяет, что мы видим. Не важно, идёт ли речь о прозрачном мраморе, чистой воде или зелёной листве. Всё зависит от того, как свет взаимодействует с атомами. Если мы умеем манипулировать атомами, мы в конечном счёте сможем контролировать то, как выглядит мир. Как? Создавая искусственные материалы, называемые метаматериалами.
И эти новые структуры превосходят природу потрясающими способами. И в невероятно малых масштабах. Нанофотонные метаматериалы обеспечивают такую степень контроля над светом, которую невозможно было представить ещё несколько лет назад[164]
.Первая сфера применения — это, конечно же, военная техника обеспечения малозаметности. Один из прямых производных продуктов метаматериалов, который мы не могли вообразить всего несколько лет назад, это плащ-невидимка. Такого не существует в природе.
Технология светоотражающей проекции для плаща-невидимка была разработана группой японских учёных из университета Кэйо в 2003 году.
Уникальна эта технология из-за ткани, сделанной из стеклянных бусин диаметром всего 50 микрон, которые отражают свет сразу обратно к источнику, прямо как киноэкран. Этот материал можно применять как угодно. Цель в том, чтобы создать дополненную реальность, которая позволяет любому легко видеть всю полноту информации об объектах реального мира[165]
.Что касается применения в военной сфере, этот плащ-невидимка[166]
, лист шестиугольных пикселей под названием Adapti V, помогает военной технике сливаться с окружением и становиться недоступной для ракет с тепловой системой самонаведения, поскольку этот метаматериал отражает свет так, что свет перемещается в обход спрятанного объекта без различимых искажений.Тот свет, который мы с вами видим нашими глазами, это всего лишь небольшой спектр частот в рамках гораздо большего спектра, называемого спектром электромагнитных волн. Например, для нас стекло прозрачно, потому что оно напрямую пропускает свет в видимой частоте спектра. Если мы поднимемся немного выше по спектру в область ультрафиолета, стекло перестанет быть прозрачным. Другой тому пример — рентгеновские лучи. В рентгеновских лучах наши тела прозрачны, как стекло, но в то же время наши кости его не пропускают, потому что имеют другую структуру, отличную от нашей кожи и органов. Когда свет взаимодействует с материей, может произойти несколько разных вещей: возможно отражение, при котором свет полностью отталкивается; возможно преломление, когда свет входит в материал и проходит сквозь; или же возможна некая комбинация первых двух вариантов[167]
.Затем есть углеродные нанотрубки, выполненные из материала, который более прочен, чем сталь и в то же время легче неё.