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

Астрономы отыскали удивительно развитую перемычку у спиральной галактики в ранней Вселенной Астрономы отыскали удивительно развитую перемычку у спиральной галактики в ранней Вселенной

Астрономы обнаружили у галактики J0107a необычно развитую центральную перемычку

N+1
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
Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания

Гомфотерии регулярно поедали плоды и участвовали в распространении семян

N+1
Одиночество и первая любовь в позднем СССР: в прокат вышел фильм «Асфальтовое солнце» Одиночество и первая любовь в позднем СССР: в прокат вышел фильм «Асфальтовое солнце»

«Асфальтовое солнце» — ностальгический фильм о школьнике из восьмидесятых

Forbes
Пища для глаз: что такое визуальный голод и как фотографии еды воздействуют на мозг Пища для глаз: что такое визуальный голод и как фотографии еды воздействуют на мозг

Как наш мозг реагирует на виртуальное питание

Forbes
Политическая дерзость или умственная болезнь? Отрывок из книги о Петре Чаадаеве Политическая дерзость или умственная болезнь? Отрывок из книги о Петре Чаадаеве

Как «чаадаевское дело» помогает понять происходившее в России в начале XIX века

СНОБ
Дружба с дельфином и любовь к фиговому дереву: 6 книг о единстве человека и природы Дружба с дельфином и любовь к фиговому дереву: 6 книг о единстве человека и природы

Книги, в которых природа помогает героям взрослеть и дает силы

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
Как советский спутник наслал безумие на американские школы Как советский спутник наслал безумие на американские школы

Из-за Советского Союза у школьников в США настали очень трудные времена

Maxim
Как устроены протезы для мозга и на что они способны? Как устроены протезы для мозга и на что они способны?

Сейчас протез руки не воспринимается как нечто экзотическое. А как насчет мозга?

ТехИнсайдер
Продолжительная засуха привела к социальной напряженности и краху Майяпана Продолжительная засуха привела к социальной напряженности и краху Майяпана

Ученые исследовали материалы из крупнейшей политической столицы майя

N+1
Как охладить котиков в жару: 6 способов защитить питомца от перегрева Как охладить котиков в жару: 6 способов защитить питомца от перегрева

Как легко помочь котику избежать перегрева?

ТехИнсайдер
Пишите! Это залечивает раны (и не только душевные) Пишите! Это залечивает раны (и не только душевные)

Что именно следует писать, чтобы занятие приносило терапевтический результат?

Psychologies
Мужской характер Мужской характер

В наполненном интересными деталями интерьере ощущается умеренная брутальность

Идеи Вашего Дома
Это слишком: из-за какой черты Ленин требовал сместить Сталина с поста генсека Это слишком: из-за какой черты Ленин требовал сместить Сталина с поста генсека

О чем написал Владимир Ленин в своих последних заметках?

VOICE
Уникальный экспериментальный комплекс для исследования космических лучей: что общего у Москвы, Южного Полюса и Пампы Уникальный экспериментальный комплекс для исследования космических лучей: что общего у Москвы, Южного Полюса и Пампы

Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»

ТехИнсайдер
В элитном погребении сарматского воина нашли редкий бронзовый таз с 20-лепестковой розеттой В элитном погребении сарматского воина нашли редкий бронзовый таз с 20-лепестковой розеттой

Перед захоронением сосуд преднамеренно повредили ножом или кинжалом

N+1
Горные качели, бани и русская Ривьера: что смотреть и пробовать в Сочи Горные качели, бани и русская Ривьера: что смотреть и пробовать в Сочи

Как небанально провести время в Сочи?

РБК
Письма счастья: правила SMS-переписки, которая заинтригует мужчину Письма счастья: правила SMS-переписки, которая заинтригует мужчину

Какие сообщения помогут зацепить парня навсегда?

VOICE
«Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей» «Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей»

Отрывок из книги «Мальчик, который не переставал расти…» о митохондриальной ДНК

N+1
История политических убийств: самые таинственные покушения на политиков История политических убийств: самые таинственные покушения на политиков

Практически все громкие политические убийства очень похожи друг на друга

Правила жизни
Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте

Разбираемся, как женщины попадают в топ-менеджмент в спорте

Forbes
Infiniti QX55. Отличный автомобиль с проблемами в имидже Infiniti QX55. Отличный автомобиль с проблемами в имидже

Рестайлинговый Infiniti QX55 — неужели это безупречный автомобиль?

4x4 Club
Оформляем квартиру: пять шагов к стилю ар-деко Оформляем квартиру: пять шагов к стилю ар-деко

Как с помощью интерьера почувствовать себя современными королями?

Караван историй
Проверенные источники Проверенные источники

Отдых на водах идеально подходит для восстановления физических и душевных сил

Лиза
20 лучших комедий с чёрным юмором 20 лучших комедий с чёрным юмором

Отвратительно смешные комедии с чёрным юмором

Maxim
Метавселенная — это хайп или будущее человечества? Отвечают разработчики и венчурные инвесторы Метавселенная — это хайп или будущее человечества? Отвечают разработчики и венчурные инвесторы

Чего в метавселенных больше — хайпа или смысла?

Inc.
Взрослые проблемы бывших детей: 3 сезон популярного сериала «Трудные подростки» Взрослые проблемы бывших детей: 3 сезон популярного сериала «Трудные подростки»

Что произошло в 3 сезоне «Трудных подростков», и когда ждать продолжение сериала

VOICE
Гоферы отняли у людей титул единственных млекопитающих-фермеров Гоферы отняли у людей титул единственных млекопитающих-фермеров

Биологи заподозрили, что гоферы ведут примитивное сельское хозяйство

N+1
Если из носа часто идет кровь: как ее остановить и когда пора к врачу Если из носа часто идет кровь: как ее остановить и когда пора к врачу

Почему из носа идет кровь и когда это важный симптом проблем со здоровьем

РБК
Открыть в приложении