Физики сделали шаг к серийному выпуску плащей-невидимок

В США апробирована технология, которая позволяет в массовом порядке производить большие листы метаматериалов, взаимодействующих со светом так, как не могут естественные материалы.

Напомним, что метаматериалы могут обходить законы оптики, то есть преломлять свет в неправильную сторону, создавать различные оптические иллюзии вроде увеличенного, уменьшенного или смещённого объекта, заставлять лучи огибать скрываемый предмет, формировать изображения с разрешением, меньшим, чем длина волны света, освещающего сцену, и так далее.

Новая технология позволила получить самый крупный лист оптического метаматериала (на снимке), работающего с ближним инфракрасным светом (фото John Rogers).

Но для выполнения всех этих трюков метаматериал должен обладать регулярной узорчатой структурой с характерным размером элементов, сравнимым с длиной используемой волны. Соответственно, если речь идёт о видимом или инфракрасном свете, нужна субмикронная, практически нанометровая точность выдерживания линий такого узора.

Потому-то для создания экспериментальных кусочков метаматериалов учёные до сих пор использовали электронно-лучевую литографию. Полученные этим трудоёмким методом образцы оказывались слишком маленькими, чтобы можно было рассчитывать на построение из них какой-нибудь практической системы.

Специалисты из университета Иллинойса (University of Illinois) сумели обойти это препятствие. Они разработали метод создания метаматериалов при помощи печати.

По информации Technology Review, начинается процесс с изготовления полимерного штампа. На него наносится промежуточный слой и затем рабочие слои собственно метаматериала (серебро и фторид магния). Далее штамп помещается на новую подложку (стекло или гибкий пластик), промежуточный слой вытравливается, а узор из металлов переносится на новую поверхность.

Хотя само изготовление штампа очень кропотливое, далее с его помощью можно «ткань для плащей-невидимок» производить быстро и в большом количестве. На снимке показана металлическая сетка с рисунком нанометрового масштаба, обладающая для падающего света необычными оптическими свойствами (фото John Rogers).

Таким методом основной автор этой технологии Джон Роджерс (John Rogers) и его коллеги получили фрагмент метаматериала с поперечником в несколько сантиметров. Но исследователи уверены, что новая технология способна поставлять и куски метаматериалов в десятки сантиметров.

А такие изделия пригодятся в создании устройств самого разного плана – от микроскопов необычной конструкции и систем оптической связи до, кто знает, и систем невидимости.