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

Капуцины острова Хикарон обзавелись традицией похищать и носить на себе детенышей ревунов Капуцины острова Хикарон обзавелись традицией похищать и носить на себе детенышей ревунов

У капуцинов появилась традиция похищать и носить детенышей ревунов

N+1
Как видят мир дальтоники, и почему они по-разному воспринимают цвета Как видят мир дальтоники, и почему они по-разному воспринимают цвета

Дальтонизм тоже бывает разный

ТехИнсайдер
Ингибиторы янус-киназы не повысиил риск рака при лечении ревматоидного артрита Ингибиторы янус-киназы не повысиил риск рака при лечении ревматоидного артрита

Ученые выяснили, что терапия артрита ингибиторами янус-киназы не провоцирует рак

N+1
Ученые «выключили» эйфорию от кокаина у мышей. Но это не сработало с женскими особями Ученые «выключили» эйфорию от кокаина у мышей. Но это не сработало с женскими особями

Открытие, которое поможет в лечении наркозависимости

Вокруг света
Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений Что такое калланетика и помогает ли она похудеть: 9 упражнений

Эффективный комплекс упражнений для укрепления мышц, которые можно делать дома

РБК
Темные времена: как и когда загар вошел в моду Темные времена: как и когда загар вошел в моду

Слова «отдохнул» и «загорел» едва ли не синонимы, но так было далеко не всегда

Правила жизни
Ирина Мирошниченко: Ирина Мирошниченко:

Я жила в театре. Репетировали утром и вечером, днем — примерки костюмов

Коллекция. Караван историй
На Западе об этой советской игре ходили легенды. Почему американцы считали На Западе об этой советской игре ходили легенды. Почему американцы считали

Популярная игра, созданная в СССР, в свое время стала настоящим хитом на Западе

ТехИнсайдер
Как добиться успеха в музыке и искусстве, когда все советуют найти нормальную работу Как добиться успеха в музыке и искусстве, когда все советуют найти нормальную работу

Forbes публикует отрывки из интервью героев второй серии «Искусство и музыка»

Forbes
От плоскостопия до артроза От плоскостопия до артроза

Уже после 30 можно столкнуться с неприятностями, связанными с ногами

Лиза
Три упражнения для борьбы с тревожностью и депрессией Три упражнения для борьбы с тревожностью и депрессией

Что делать, чтобы выйти из замкнутого круга тревоги

Psychologies
«Мне стало казаться, что за мной следят спецслужбы»: история читательницы «Мне стало казаться, что за мной следят спецслужбы»: история читательницы

Что делать, если кажется, будто каждый наш шаг находится под чьим-то контролем?

Psychologies
Животное в человеке: 6 неочевидных лайфхаков по улучшению самочувствия Животное в человеке: 6 неочевидных лайфхаков по улучшению самочувствия

Какие привычки наших соседей по планете служат своеобразным антистрессом?

Psychologies
Иван Шевченко: «Учиться на ошибках не зазорно» Иван Шевченко: «Учиться на ошибках не зазорно»

Пекарня при ресторане — деталь, которая указывает на уровень заведения

Bones
«Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться «Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться

Какие у «яжматеринства» есть последствия?

Psychologies
Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена

Пес Джульбарс — почетный ветеран вoйны

ТехИнсайдер
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
Археологи обнаружили в доисторической канаве статуэтку богини воды Археологи обнаружили в доисторической канаве статуэтку богини воды

Археологи обнаружили ряд артефактов VIII–VI веков до нашей эры

N+1
20 способов, с помощью которых женщины пытаются управлять нами 20 способов, с помощью которых женщины пытаются управлять нами

Посмотри, какими методами она пользуется, чтобы обыграть тебя

Maxim
Принять палатку за медведя: как эмоции влияют на наши умственные расчеты Принять палатку за медведя: как эмоции влияют на наши умственные расчеты

Глава из книги Леонарда Млодинова «Эмоциональность»

Forbes
Подлинная Лолита: трагическая история Салли Хорнер, ставшей прототипом героини романа Набокова Подлинная Лолита: трагическая история Салли Хорнер, ставшей прототипом героини романа Набокова

Как история Салли Хорнер вдохновила Набокова создать роман «Лолита»

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
От общего к крупному От общего к крупному

Что документальное кино делает с реальностью?

Weekend
Пенится квас в ковше Пенится квас в ковше

Квас — одно из древнейших русских кулинарных изобретений

Наука и жизнь
Астрофизики впервые напрямую измерили магнитное поле ультраяркого рентгеновского источника Астрофизики впервые напрямую измерили магнитное поле ультраяркого рентгеновского источника

Астрофизики измерили напряженность магнитного поля вблизи нейтронной звезды

N+1
Нейробиологи показали, чем мозг человека отличается от мозга мыши: наш мозг умеет тормозить Нейробиологи показали, чем мозг человека отличается от мозга мыши: наш мозг умеет тормозить

Мозг человека и мозг мыши похожи, но почему человек думает иначе?

ТехИнсайдер
Женщина-фольклор Женщина-фольклор

Среди кремлёвских женщин Екатерина Фурцева — исключение

Дилетант
Тариф молодежный. Как получить субсидию за сотрудников до 30 лет Тариф молодежный. Как получить субсидию за сотрудников до 30 лет

Работодатели могут получить субсидии за трудоустройство сотрудников моложе 30

Inc.
Краденые яблоки мира: 7 уроков Евгения Евтушенко Краденые яблоки мира: 7 уроков Евгения Евтушенко

18 июля 2022 года, Евгению Евтушенко могло бы исполниться 90 лет

Правила жизни
Древнего подростка-кочевника с Урала отправили в загробный мир с оружием и редкой вьючной флягой Древнего подростка-кочевника с Урала отправили в загробный мир с оружием и редкой вьючной флягой

Результаты исследования погребения эпохи ранних кочевников на Южном Урале

N+1
Открыть в приложении