اختراعات هوشمندانه برای نامرئی سازی افراد، هواپیماها و شهرها؛ رویای دیرینه بشر به واقعیت می پیوندد؟

به گزارش خبرگزاری اسمارت تیم و براساس گزارش یورونیوز امروزه نیز دانشمندان در گوشه وکنار جهان با بهره گیری از فناوری های پیشرفته به دنبال تحقق رؤیای دیرینه «نامرئی شدن» هستند.

فناوری های پنهان ساز امروزی تنها محدود به پوشش رادارگریز هواپیماهای نظامی نمی شوند؛ بلکه اکنون محققان در حال توسعه سیستم هایی هستند که بتوانند اشیاء را از دید نور مرئی دوربین های حرارتی سنسورهای صوتی و حتی لرزش ها مخفی کنند.

هدف نهایی ایجاد زیرساخت هایی است که نه تنها «دیده نشوند» بلکه حتی انرژی را جذب کرده بی صدا باشند و از خطراتی مانند زلزله هم در امان بمانند.

شنل نامرئی؛ از رؤیا تا واقعیت

برای آن که جسمی نامرئی شود باید نور به جای اینکه بازتاب شود یا جذب گردد به نحوی دقیق و هدفمند از اطراف آن منحرف شود. این ایده سال هاست که در نظریه مطرح شده اما پیاده سازی آن نیازمند موادی خاص با ساختارهای فوق العاده پیچیده به نام «فراماده» است.

در سال ۲۰۰۶ میلادی محققان دانشگاه دوک آمریکا برای نخستین بار موفق به ساخت نمونه ای از دستگاه پنهان ساز شدند که امواج مایکروویو را دور یک استوانه مسی منحرف می کرد.

اگرچه این فناوری تنها در محدوده طول موج خاصی کار می کرد اما آغازگر عصری جدید در علم استتار بود.

محققان در دانشگاه دوک در پی خلق فناوری خمیده کردن امواج مایکروویو به منظور نامرئی سازیDuke University

در سال ۲۰۱۸ میلادی دانشمندان دانشگاه هاروارد و واترلو با استفاده از لنزهای فلزی نانویی (متالنزها) توانستند نور مرئی را در طیف وسیعی منحرف کنند؛ گامی نزدیک تر به ساخت شنل نامرئی واقعی.

با این حال چالش انعطاف پذیری مقیاس پذیری و عملکرد در تمام زوایا و طول موج ها همچنان پابرجاست.

هنر نامرئی کردن هواپیماها

فناوری پنهان کاری در صنعت هوافضا سال هاست که مورد استفاده قرار گرفته است. هواپیماهایی مانند اف-۱۱۷ با طراحی زاویه دار و پوشش های خاص امواج رادار را منحرف می کنند تا دیده نشوند.

علاوه بر شکل مواد سازنده نیز نقش کلیدی دارند. برای مثال رنگ های دارای میکروذرات آهن امواج رادار را جذب و به گرما تبدیل می کنند.

جنگنده اف-۱۱۷ پنهانکارUS Air Force

استفاده از پوشش های مات پرواز در شب کنترل دمای خروجی موتور و کاهش رد دود در ارتفاعات خاص از دیگر روش های پنهان کاری در آسمان است.

حتی متاسطح های الکترومغناطیسی جدید نیز قادرند امواج را به گونه ای منحرف کنند که هواپیما به چشم یک پرنده کوچک دیده شود.

استتار حرارتی با گرافن؛ پوست آفتاب پرست در دنیای فناوری

بدن انسان به طور طبیعی حدود ۲۰۰ وات گرمای فروسرخ تولید می کند. دوربین های حرارتی با دقت بالا قادرند این گرما را تشخیص دهند و پنهان شدن از دید آن ها دشوار به نظر می رسد.

برای مثال پتوی فلزی شاید برای مدت کوتاهی مفید باشد اما به زودی گرما زیر آن جمع می شود و حتی ممکن است به صورت «نقطه سرد» توسط دوربین دیده شود.

اکنون اما در دانشگاه منچستر انگلیس تیمی به رهبری پروفسور کوشکون کوکاباش با بهره گیری از گرافن پوششی طراحی کرده اند که با تغییر الکترون های سطحی خود خواص نوری و حرارتی را تنظیم می کند.

آنها در سال ۲۰۲۲ ژاکتی با ۴۲ وصله گرافنی ساختند که مانند پیکسل گرما را پنهان می کنند و فرد را از دید دوربین حرارتی نامرئی می سازند.

وقتی صدا ناپدید می شود

شب پره آفریقایی یکی از شگفتی های طبیعت است که با ساختار خاص بال هایش امواج صوتی خفاش را جذب کرده و از شکار فرار می کند. این ساختار نوعی فراماده آکوستیکی طبیعی است.

شب پره آفریقاییMarc Holderied/University of Bristol

محققان دانشگاه بریستول بریتانیا این ساختار را بررسی کرده و دریافته اند که می توان با استفاده از آرایه های دوره ای امواج صوتی را منحرف یا جذب کرد و یا بازتاب داد.

این فناوری می تواند در بی صدا کردن سیستم های تهویه عایق صوتی نازک تر از بتن و حتی هدایت انرژی لرزشی در خودروها و پل ها کاربرد داشته باشد.

آینده ای که دیده نمی شود

شهرهایی که از دید پنهان هستند صدا تولید نمی کنند لرزه ها را منحرف می کنند و انرژی را ذخیره می سازند ممکن است در آینده ای نه چندان دور پدیدار شوند.

فناوری های مبتنی بر فراماده ها از علوم نوری و حرارتی گرفته تا صوتی و لرزشی راه را برای تحقق این آرمان شهرهای علمی باز کرده اند.

در واقع شاید شنل نامرئی هری پاتر هنوز ساخته نشده باشد اما جهان علم از همیشه بیشتر به آن نزدیک است.

۲۲۷۲۲۷