Osynlighet: från science fiction till verklighet
Jakten på osynlighet
I århundraden har idén om osynlighet fängslat den mänskliga fantasin och inspirerat otaliga berättelser om spioner, superhjältar och magiska varelser. Medan verkliga osynlighetsmantlar kan vara en avlägsen dröm, har forskare gjort betydande framsteg i utvecklingen av material och enheter som kan göra föremål osynliga för det mänskliga ögat.
Osynlighetens vetenskap
Osynlighet fungerar genom att manipulera hur ljus interagerar med föremål. När ljus träffar ett föremål absorberas en del av ljuset, en del reflekteras och en del passerar igenom. Ett materials brytningsindex avgör hur mycket ljuset böjs när det passerar igenom det. Genom att matcha ett föremåls brytningsindex med dess omgivning är det möjligt att göra föremålet osynligt.
Metamaterial och transformationsoptik
Under de senaste åren har forskare utvecklat avancerade material, så kallade metamaterial, och transformationsoptik som kan manipulera ljus på aldrig tidigare skådade sätt. Dessa material kan böja, fokusera och till och med upphäva ljus, vilket möjliggör skapandet av enheter som kan göra föremål osynliga.
Gör-det-själv-osynlighet
Medan högteknologiska osynlighetsmantlar fortfarande är under utveckling finns det ett enkelt och billigt sätt att göra små föremål osynliga hemma. Denna teknik, som demonstrerades av Ross Exton på At-Bristol Science Centre, innebär att föremålet sänks ner i en vätska med ett brytningsindex som matchar föremålets brytningsindex.
Vätskor och ljusböjning
Olika vätskor har olika brytningsindex. Till exempel har vatten ett brytningsindex på 1,33, medan glycerin har ett brytningsindex på 1,47. Genom att välja en vätska med rätt brytningsindex är det möjligt att få ett föremål att försvinna ur sikte.
Praktiska tillämpningar
Osynlighetsteknologi har potential för ett brett spektrum av praktiska tillämpningar, inklusive:
- Militär: Osynlighetsmantlar skulle kunna användas för att kamouflera soldater och fordon, vilket gör dem praktiskt taget oupptäckbara för fiendens styrkor.
- Medicinsk: Osynliga enheter skulle kunna användas för minimalt invasiv kirurgi, vilket gör det möjligt för läkare att utföra ingrepp utan att göra stora snitt.
- Underhållning: Osynlighetsteknologi skulle kunna användas för att skapa uppslukande och interaktiva upplevelser i nöjesparker och museer.
Osynlighetens framtid
Forskningsområdet osynlighet utvecklas snabbt, med nya material och enheter som hela tiden utvecklas. Även om verkliga osynlighetsmantlar fortfarande kan vara några år bort, har de framsteg som gjorts hittills fört oss närmare den dag då vi verkligen kommer att kunna försvinna ur sikte.
Ytterligare information
- För mer information om osynlighetens vetenskap, besök At-Bristol Science Centres webbplats: www.at-bristol.org.uk/science-explained/physics/how-to-make-things-invisible/
- För att se Ross Extons demonstration av osynlighet med hjälp av vätskor, besök YouTube-videon: www.youtube.com/watch?v=X5H-q2g_gWA
- För att lära dig mer om metamaterial och transformationsoptik, besök följande resurser: