Словацкие и испанские ученые разработали «плащ-невидимку», который состоит из цилиндрических слоев сверхпроводника и ферромагнетика и позволяет скрыть предмет от магнитного поля
За последнее десятилетие физики разработали сразу несколько устройств, позволяющих скрыть тот или иной объект от электромагнитного излучения в узком диапазоне частот. Так, американские физики в 2009 году создали кремниевое покрытие, делающее предмет невидимым в инфракрасном диапазоне частот.
В 2010 году был создан первый трехмерный «стелс»-плащ, в 2011 году ученые научились скрывать объекты от течения времени, а уже в этом году – от микроволнового излучения.
Группа физиков под руководством Альваро Санчеза из Автономного университета Барселоны разработала технологию, позволяющую скрыть трехмерный объект произвольной формы от магнитного поля, вырабатываемого природными магнитами или постоянным током.
Санчез и его коллеги экспериментировали с метаматериалами и другими экзотическими формами материи и обнаружили, что довольно простая комбинация из сверхпроводника и ферромагнетика обладает необходимыми «стелс»-свойствами.
Как объясняют ученые, сверхпроводники обладают особыми магнитными свойствами и не пропускают магнитное поле через себя. Тем не менее, они не могут использоваться в качестве магнитного «стелс»-покрытия – сверхпроводники искажают близкие к ним линии поля, и по этим помехам такой «плащ» можно будет засечь.
Ученые смогли преодолеть эту проблему при помощи тандема из цилиндра из сверхпроводника и покрывающего его слоя ферромагнетика. По словам исследователей, ферромагнетики являются своеобразным антиподом сверхпроводников – они притягивают линии магнитного поля, а не отталкивают их. Точно подобранная толщина слоя ферромагнетика позволяет нейтрализовать искажение линий поля, которые возникают из-за действия сверхпроводника.
Ученые реализовали свои идеи на практике, собрав магнитный плащ-«невидимку» из нескольких ленточек высокотемпературного сверхпроводника, наклеенных на цилиндр из сплава железа, хрома и никеля. Физики охладили свое изобретение до 77 градусов Кельвина (минус 196 градусов Цельсия), поместили его в поле двух постоянных магнитов и измерили силу магнитного поля внутри устройства.
Плащ-«невидимка» проявил себя очень хорошо – он подавлял магнитное поле не только в пределах самого устройства, но и даже за его границами.
Санчез и его коллеги полагают, что их изобретение может применяться для магнитного экранирования чувствительных научных приборов. Отсутствие ограничений по размеру и промышленно доступные материалы позволяют изготовлять и использовать такие «плащи» уже сейчас.