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

Низкомолекулярный оральный агонист ГПП-1 помог снизить массу тела Низкомолекулярный оральный агонист ГПП-1 помог снизить массу тела

ГПП-1 помог снизить массу тела при ожирении без сахарного диабета

N+1
Управляет ядерным реактором и читает Достоевского. Интервью со студенткой Томского Политеха Алиной Горбуновой Управляет ядерным реактором и читает Достоевского. Интервью со студенткой Томского Политеха Алиной Горбуновой

Интервью с первой в России женщиной, управляющей ядерным реактором

СНОБ
Выдр уличили в охоте на пингвинов Выдр уличили в охоте на пингвинов

Ученые зафиксировали нападения выдр на пингвинов в ЮАР

N+1
Как отраслевым компаниям работать в связке с изобретателями Как отраслевым компаниям работать в связке с изобретателями

Как крупнейший в мире производитель никеля наладил систему внедрения технологий

СНОБ
Недосып и тревожность: как сон влияет на психику и почему возникают панические атаки Недосып и тревожность: как сон влияет на психику и почему возникают панические атаки

Почему недосып — это не просто усталость

Правила жизни
Девушка рассказала, как на нее в океане напал бешеный кабан (да-да, кабан!) Девушка рассказала, как на нее в океане напал бешеный кабан (да-да, кабан!)

Кто-кто проживает на дне океана?

Maxim
Как сериал «Мисс Марвел» раскрывает силу женщины через ее культурное наследие Как сериал «Мисс Марвел» раскрывает силу женщины через ее культурное наследие

Мисс Марвел — первая супергероиня пакистанского происхождения

Forbes
Правда ли, что алмазы горят: 7 интересных фактов о редких драгоценностях Правда ли, что алмазы горят: 7 интересных фактов о редких драгоценностях

Что вы знаете об алмазах?

ТехИнсайдер
Может ли быть дружба между бывшими: плюсы и минусы этих отношений Может ли быть дружба между бывшими: плюсы и минусы этих отношений

Дружба с бывшим: ее тонкости и возможные последствия

Psychologies
Реабилитация кооперации Реабилитация кооперации

Кооперация — полезный инструмент для объединения фермеров или российская утопия?

Агроинвестор
Как выбрать повербанк или портативный аккумулятор Как выбрать повербанк или портативный аккумулятор

На что обратить внимание и за что не стоит переплачивать, выбирая повербанк

Maxim
Новое русское развлечение: прямые телеграм-включения из алкотрипа Новое русское развлечение: прямые телеграм-включения из алкотрипа

Футбольный блогер-инсайдер Иван Карпов приехал в Питер и ушел в загул

Maxim
Диагноз налицо Диагноз налицо

Состояние кожи, глаз и даже губ может многое рассказать о здоровье

Лиза
Многослойная история любви и предательства в романе Любови Бариновой «Кто ты будешь такой?» Многослойная история любви и предательства в романе Любови Бариновой «Кто ты будешь такой?»

Публикуем отрывок романа, вышедшего в «Редакции Елены Шубиной»

СНОБ
Последний маньяк, казненный в России: история странного зоотехника Сергея Головкина Последний маньяк, казненный в России: история странного зоотехника Сергея Головкина

Сергей Головкин — маньяк, который убил по меньшей мере 11 мальчиков

VOICE
Дешево и экологично: в Италии придумали способ хранения энергии с помощью CO2 Дешево и экологично: в Италии придумали способ хранения энергии с помощью CO2

Инженеры запустили технологию хранения электроэнергии с помощью углекислого газа

Вокруг света
«Мне ломали нос, были сотрясения мозга»: Алена Ашмарина заявила о насилии бывшего мужа «Мне ломали нос, были сотрясения мозга»: Алена Ашмарина заявила о насилии бывшего мужа

Алена Ашмарина рассказала о пережитом насилии

VOICE
Синдром хорошей девочки: чем опасно желание всем угодить Синдром хорошей девочки: чем опасно желание всем угодить

Почему твоя собственная жизнь уходит на второй план?

VOICE
«Титановый желудок»: рассказываем историю парня, который питается просрочкой — и пользуется успехом «Титановый желудок»: рассказываем историю парня, который питается просрочкой — и пользуется успехом

Британец ставит эксперименты на собственным желудке

Maxim
Работа на больничном и еще 5 привычек, из-за которых мы глупеем Работа на больничном и еще 5 привычек, из-за которых мы глупеем

Если вам кажется, что ваши родители в вашем возрасте были умнее, вам не кажется

Psychologies
Это вовсе не шея! 5 частей тела, которые стареют первыми и чем это грозит Это вовсе не шея! 5 частей тела, которые стареют первыми и чем это грозит

Наши органы стареют с разной скоростью, и нужно знать, к чему это может привести

VOICE
Как не нужно заниматься фитнесом: 10 ошибок, которые делает каждый второй во время тренировок Как не нужно заниматься фитнесом: 10 ошибок, которые делает каждый второй во время тренировок

Эти ошибки популярны среди тех, кто только начинает заниматься спортом

ТехИнсайдер

Мужчины называют этим термином что угодно, совсем не разобравшись в сути

VOICE
Во все уши: как научиться слушать и слышать людей и стать хорошим собеседником? Несколько простых советов Во все уши: как научиться слушать и слышать людей и стать хорошим собеседником? Несколько простых советов

Как научиться вовлекаться в диалог и перестать обесценивать собеседника

Правила жизни
Как Рания, самая красивая королева, выглядела до пластики и свадьбы с принцем Как Рания, самая красивая королева, выглядела до пластики и свадьбы с принцем

Как королева Иордании получила свою внешность?

VOICE
«Джейн глазами Шарлотты»: документальное кино об отношениях в семье Генсбур-Биркин «Джейн глазами Шарлотты»: документальное кино об отношениях в семье Генсбур-Биркин

Почему кино «Джейн глазами Шарлотты» — больше, чем просто байопик

Forbes
5 самых необычных снарядов, которыми стреляли из пушек 5 самых необычных снарядов, которыми стреляли из пушек

На протяжении веков пушки были одним из важнейших элементов войны

ТехИнсайдер
Газ ультрахолодных полярных молекул довели до квантового режима Газ ультрахолодных полярных молекул довели до квантового режима

Физики смогли довести газ полярных молекул до температуры ниже температуры Ферми

N+1
«Восстание феникса»: как Эван Рэйчел Вуд справилась с абьюзом и занялась правозащитой «Восстание феникса»: как Эван Рэйчел Вуд справилась с абьюзом и занялась правозащитой

Как Эван Рэйчел Вуд борется против домашнего насилия

Forbes
Загадки Дюрера: что зашифровал художник в своих работах Загадки Дюрера: что зашифровал художник в своих работах

Какие знаки и символы зашифрованы в знаменитых работах великого художника Дюрера

Культура.РФ
Открыть в приложении