Физики придумали, как сделать мутную рассеивающую среду полностью прозрачной

N+1Наука

Антиотражающий слой сделал мутную среду прозрачной

Марат Хамадеев

Michael Horodynski et al. / Nature, 2022

Европейские физики придумали, как сделать мутную рассеивающую среду полностью прозрачной для волн, установив перед ней особенным образом сконструированный антиотражающий слой. Они продемонстрировали работоспособность метода численно и экспериментально с помощью радиоволн. Исследование опубликовано в Nature.

Непрозрачность предметов может быть обусловлена различными причинами. Большинство из того, что нас окружает, не пропускает свет из-за его поглощения атомами и молекулами тела и последующего преобразования полученной энергии в тепло. Однако даже если резонансы внутри тела лежат на частотной шкале далеко от частоты падающей волны, непрозрачность все еще может иметь место из-за рассеяния на неоднородностях. По этой причине, например, непрозрачно матовое или битое стекло, в то время как целый кусок стекла будет пропускать свет.

Механизм рассеяния может различаться в зависимости от соотношений между размерами неоднородностей и длиной волны, а также между частотами, однако во всех случаях множественные случайные рассеяния приводят к перераспределению энергии падающей волны (в частности, плоской) по множеству направлений. Этот принцип универсален и поэтому выполняется и для других типов волн: звука, радиоволн и волн электронной вероятности.

Изучая рассеяние последнего типа в твердых телах, советский физик Олег Дорохов почти 40 лет назад заметил, что определенные комбинации падающих волн могут беспрепятственно проходить через рассеивающую среду. Такие комбинации были описаны и для других типов волн и получили название открытых каналов передачи. Благодаря прогрессу в области управления волновым фронтом открытые каналы были экспериментально обнаружены в оптике и акустике.

Суть эффекта такой прозрачности в многолучевой интерференции, которая конструктивна вперед и деструктивна назад. Физики активно ищут способы адаптировать этот принцип к как можно большему числу волновых фронтов. Один из способов, это структурирование самого материала таким образом, чтобы набор его открытых каналов передачи был как можно больше. Однако такой подход не позволит сделать прозрачными уже существующие тела, структура которых не только неизвестна, но и недоступна.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Новые гибкие актуаторы позволили колесному роботу трансформироваться в квадрокоптер Новые гибкие актуаторы позволили колесному роботу трансформироваться в квадрокоптер

Инженеры разработали гибкие актуаторы, которые могут плавно деформироваться

N+1
X, Y и сексизм в науке X, Y и сексизм в науке

Как все устроить, чтобы мальчиков и девочек рождалось поровну

СНОБ
У берегов Антарктиды нашли «странных» морских свинок, пауков» и бабочек У берегов Антарктиды нашли «странных» морских свинок, пауков» и бабочек

Глубины Антарктиды скрывают поразительные формы жизни

ТехИнсайдер
Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора

176-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Перу

Forbes
Продать продукт, даже если его еще нет: 5 шагов, чтобы на старте понять, «выстрелит» ‎ли бизнес Продать продукт, даже если его еще нет: 5 шагов, чтобы на старте понять, «выстрелит» ‎ли бизнес

Как проверить бизнес-идею до вложений и не влезть в долги

Inc.
Новая теория происхождения Земли расставила все точки над i Новая теория происхождения Земли расставила все точки над i

Как именно образовалась наша планета?

ТехИнсайдер
Олени погрызли кости морских черепах Олени погрызли кости морских черепах

Как травоядные восполняют нехватку минеральных веществ?

N+1
Женской карьере вредят мужчины, а не дети Женской карьере вредят мужчины, а не дети

Пора перестать винить матерей в проблемах, созданных отцами

Psychologies
Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются» Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются»

История – это тоже своего рода детектив

Лиза
Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе

Почему трудоголизм – вредная привычка, даже зависимость?

Лиза
Как снять боль в спине с помощью йоги: простейшие упражнения, которые изменят твою жизнь Как снять боль в спине с помощью йоги: простейшие упражнения, которые изменят твою жизнь

Боли в спине – одна из причин, почему люди начинают интересоваться йогой

VOICE
Никаких квестов: как Tripledot зарабатывает миллионы долларов на мобильных играх Никаких квестов: как Tripledot зарабатывает миллионы долларов на мобильных играх

Как британская игровая студия Tripledot сорвала куш

Forbes
Цветок тройного назначения Цветок тройного назначения

Календула — неприхотливый однолетник с массой достоинств

Наука и жизнь
«Никто не заставляет мыть посуду и не храпит под ухом» «Никто не заставляет мыть посуду и не храпит под ухом»

Истории женщин, которые выбрали гостевой брак

Лиза

Полюбившихся персонажей играют настоящие животные со своей судьбой

ТехИнсайдер
Стресс-собеседование: 6 каверзных вопросов, которые топ-менеджеры любят задавать кандидатам во время интервью Стресс-собеседование: 6 каверзных вопросов, которые топ-менеджеры любят задавать кандидатам во время интервью

Нестандартные вопросы, которые бизнес-лидеры задавали на собеседованиях

Правила жизни
В Великобритании появились дикие зубры В Великобритании появились дикие зубры

Специалисты по охране природы надеются, что зубры заменят степных бизонов

N+1
Как бывшая балерина спасла семейный бизнес от убытков и заработала на сухих завтраках миллионы рублей Как бывшая балерина спасла семейный бизнес от убытков и заработала на сухих завтраках миллионы рублей

Как бывшая балерина стала крупным производственником?

Inc.
Как мы дожили до инстаграма? Краткая история фотографии Как мы дожили до инстаграма? Краткая история фотографии

Сделать селфи в XIX веке стоило намного больших усилий, чем сейчас

ТехИнсайдер
Публицист Толстой, философ Рэнд и блогер Иванов: 6 лучших нон-фикшн-книг от знаменитых писателей Публицист Толстой, философ Рэнд и блогер Иванов: 6 лучших нон-фикшн-книг от знаменитых писателей

В этой статье мы расскажем о нехудожественных книгах знаменитых писателей

ТехИнсайдер
От «Твин Пикса» до «Тьмы»: 15 отличных сериалов в жанре мистики, от которых тяжело оторваться От «Твин Пикса» до «Тьмы»: 15 отличных сериалов в жанре мистики, от которых тяжело оторваться

Сериалы о паранормальном, путешествиях во времени и фантастических существах

Правила жизни
«Моя Мишель» «Моя Мишель»

Блиц-опрос для фронтвумен группы «Моя Мишель»

ЖАРА Magazine
«Чикагская семерка»: болезни, которые мы приобретаем из-за эмоций «Чикагская семерка»: болезни, которые мы приобретаем из-за эмоций

Почему наши переживания приводят к болезням? Объясняет эксперт.

Psychologies
Власть нарцисса: 9 шагов к свободе Власть нарцисса: 9 шагов к свободе

Как освободиться от крючка нарцисса?

Psychologies
Галоскоп ORGAN не нашел аксионов массой от 63 до 67 микроэлектронвольт Галоскоп ORGAN не нашел аксионов массой от 63 до 67 микроэлектронвольт

Физики отчитались о первой фазе работы эксперимента ORGAN

N+1
Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями

В чем разница между квантовым и постквантовым шифрованием?

ТехИнсайдер
Почему твоя белая рубашка Почему твоя белая рубашка

Почему белая рубашка не смотрится на тебе и портит все аутфиты? Разбираемся!

VOICE
Анна Вырубова. Последняя фрейлина императрицы Анна Вырубова. Последняя фрейлина императрицы

Анна Вырубова — крестьянка, привезенная в Петербург для восхваления Распутина

Караван историй
Как перестать бояться новых отношений? Как перестать бояться новых отношений?

Как преодолеть сомнения и тревожность в новых отношениях?

Psychologies
Олли Дабу: «Гости — это люди, которые кладут деньги в твой карман» Олли Дабу: «Гости — это люди, которые кладут деньги в твой карман»

Олли Дабу — о карантине, детском питании и гиде Michelin

Bones
Открыть в приложении