روپوشهای نامرئی سه بعدی

آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری‌نانو کالیفرنیا مدعی شده‌ که اولین ماده سه‌بعدی را که قادر به منحرف کردن نور در جهت عکس مواد طبیعی است، تولید کرده است. اما برخی از متخصصان همچنان نسبت به این ادعا مشکوک هستند.

آزمایشگاه تحقیقاتی فناوری‌نانو کالیفرنیا مدعی شده‌ که اولین ماده سه‌بعدی را که
قادر به منحرف کردن نور در جهت عکس مواد طبیعی است، تولید کرده است. اما برخی از
متخصصان همچنان نسبت به این ادعا مشکوک هستند.

فیزیکدانان طی سالهای اخیر منحرف کردن و یا شکست نور در جهت عکس همه مواد طبیعی را
ممکن ساخته‌اند. این شبه مواد قابلیت ایجاد یک روپوش نامرئی را دارند که می‌توانند
جسمی درون خود را با منحرف کردن نور اطراف آن، مخفی کنند.

ضریب شکست یک ماده معیاری برای چگونگی منحرف کردن نور توسط آن ماده‌ است و مقدار آن
برای مواد طبیعی همواره مثبت است. تصور می‌شود این شبه مواد ضریب شکست منفی دارند.

می‌توان با استفاده از ساختارهای ریز متناوب به‌‌چنین موادی دست یافت. این مواد می‌توانند
با میدانهای الکتریکی و مغناطیسی حاوی نور، برهم‌کنش داشته باشند. ساختارهای تکراری
می‌بایست از امواج نوری کوچکتر باشند و این مسئله آنها را در مورد نورهای با طول
موج بلند یا میکروویو محدود می‌کند.

محققان موادی با ضریب شکست منفی و حتی روپوش‌های نامرئی برای نورهای مرئی و
میکروویو تولید کرده‌اند اما تا به‌امروز همه این موارد مسطح بودند و تنها در دو
بعد قابل استفاده بودند.

اما اکنون جیسون والنتین یکی از دانشجویان تحصیلات تکمیلی دانشگاه برکلی کالیفرنیا
در آزمایشگاه نانو مهندسی، مدعی شده‌است که شبه مواد سه‌بعدی با ضریب شکست منفی
ساخته‌است.

“منشور” ساخته‌شده‌توسط والنتین دارای ۲۱ لایه به صورت تناوبی از نقره و فلوراید
منیزیم می‌باشد، که در یک ساختار “توری” قرار گرفته‌اند. او مدعی ‌است که ضریب شکست
در ناحیه کوچکی از طیف نزدیک به مادون قرمز، منفی است.

پیش از این گونار دالینگ از دانشگاه کالسروهه آلمان ماده‌ای مسطح با ضریب شکست منفی
برای نور در مرز بین قرمز و مادون قرمز ساخته‌است. او می‌گوید نسبت به ادعای
والنتین نامطمئن است.

والنتین مدل خود را بر پایه‌ اندازه‌گیری نوری که توسط منشور به سمت عقب برگردانده
شده‌است، بنا نهاده ‌است. اما دالینگ می‌گوید این روش خواص شبه موادی مانند ماده
والنتین را به‌درستی نشان نمی‌دهد.

دالینگ و همکارانش فهمیدند که برهم‌کنش‌های پیچیده بین امواج نور و فلزات مبتنی بر
شبه مواد، حتی بدون داشتن ضریب شکست منفی، باریکه نور را به مسیری غلط منحرف
می‌کنند.

به گفته دانشمند “شما تنها می‌توانید ضریب شکست منفی را با اندازه‌گیری سرعت فاز،
(یعنی سرعت واقعی نور در یک محیط) اندازه‌گیری کنید”.

والنتین هیچ پاسخی به سوالات مطرح شده توسط دانشمندان نداده ‌است و می‌گوید مقاله
او در آینده در زمینه‌ی عملکرد منشورهای جدید بحث خواهد نمود.

مقاله‌ای در مورد منشورهای منفی در هشتم می‌در کنفرانس کوانتوم الکترونیک و لیزر در
سن خوزه کالیفرنیا ارائه شده‌است.