Zmizení předmětu: Žádné filmové efekty, jen čistá věda

Helena Vrecková  |  Věda

Na světě je maskovací zařízení. Využívá často proklínaného přírodního optického jevu – fata morgány.

Představa jako vystřižená z filmu. Vzduch se lehce zavlní a tam, kde dříve stál položený předmět, není najednou nic. V reálném světě jsme se s tímto efektem mohli doposud setkat jen u iluzionistů, kteří předměty různě přesouvali a maskovali, aby divák nepoznal, že se jedná jen o levný trik.

Vědecký tým z University of Texas v Dallasu však skutečně vytvořil zařízení, které je schopné nechat během několika vteřin zmizet určitý objekt. Jedná se o maskovací zařízení, jehož základním prvkem jsou pláty z uhlíkových nanotrubic. Ty umožňují, aby zařízení napodobovalo fata morgánu.

Fata morgána ve vědě

Fata morgána je optickým jevem v atmosféře, kdy je vidět obraz vzdáleného objektu zrcadlícího se ve vzduchu atmosvéry. To se děje díky teplotní inverzi – teplota vzduchu v některé vrstvě dolní atmosféry s výškou neklesá, ale stoupá. Vzniknou tak vzájemně stabilní vrstvy vzduchu s rozdílnými teplotami (s rozdílnými indexy lomu). Tato přírodní optická soustava odklání směr dopadajících světelných paprsků k pozorovateli.

Pozorovatel si pak může myslet, že před sebou vidí předměty, které jsou ve skutečnosti nesmírně vzdálené. Například se může jednat o situaci na poušti, kdy si člověk myslí, že vidí v dálce před sebou vodní plochu, avšak ve skutečnosti se jedná o odraz oblohy.

Nákres světelných paprsků při fata morgáně, které jsou odkloněné směrem k pozorovateli. (Foto: Wikipedia)
Nákres světelných paprsků při fata morgáně, které jsou odkloněné směrem k pozorovateli. (Foto: Wikipedia)

Pod pláštěm neviditelnosti s nanotrubicemi

Vědci chtěli tedy vytvořit takové zařízení, které by bylo schopné odklánět paprsky a tím maskovat daný předmět. Problémem, který museli při výzkumu vyřešit, bylo najít prostředek, jež by umožnil rychlé změny teplot. Jako nejlepší řešení se nakonec osvědčily pláty z uhlíkových nanotrubic.

Uhlíkové nanotrubice mají jedinečné vlastnosti, jako jsou skvělá vodivost a pevná stavba. Díky minimálnímu odporu se v trubicích mohou elektrony pohybovat téměř volně. Jsou schopné vést teplo a přenášet ho do okolních oblastí a právě to z nich dělá vhodný materiál k výrobě maskovacího zařízení.

Elektrickou stimulací vědci pláty z nanotrubic lehce zahřejí na vysokou teplotu a díky rychlému přenosu do okolí způsobí teplotní spád. Světelné paprsky se díky tomu začnou ohýbat od objektu a ten se zahalí do neviditelnosti, ačkoliv je jen skrytý za zařízením. Rychlá změna teploty nanotrubic vytvoří dojem okamžitého zapnučí či vypnutí maskovací schopnosti zařízení. To vše se zatím odehrává v kapalině a drobné zařízení ukrývá předměty v Petriho misce.

Ukázka použití zařízení:

Cílem vědců je rozšířit funkčnost zařízení na úroveň, která by umožnila jeho používání i v reálném životě.

Tip: Abstrakt k výzkumu si můžete přečíst zde.

Nejčtenější