Föremålet blir dock inte osynligt för det mänskliga ögat – det är endast osynligt för mikrovågsfrekvent elektromagnetisk strålning. I praktiken innebär det att till exempel elektromagnetiska vågor som sänds ut från antenner inte upptäcker ett föremål som befinner sig mellan två antenner. Vågorna fortsätter alltså obehindrat av föremålet sin färd från den ena antennen till den andra, och datakommunikationen störs inte.
Tidigare har samma egenskap kunnat åstadkommas med komplicerad utrustning eller dyra metamaterial, som har ett elektromagnetiskt motstånd. Metoden som Pekka Alitalo och Constantinos Valagiannopoulos har uppfunnit är i sin tur enkel och billig.
Plast minskar spridningen av den elektromagnetiska strålningen
Pekka Alitalo förklarar att föremålen är synliga eftersom ljuset, dvs. den elektromagnetiska strålningen, sprids av dem. Föremålet sprider dock inte den mikrovågsfrekventa elektromagnetiska strålningen lika mycket om det täcks över med dielektriskt material – isolering, som inte är elektriskt ledande. Ett dielektriskt material som Alitalo och Valagiannopoulos har använt är vanlig plast.
– Ofta måste man på grund av det begränsade utrymmet placera någonting framför antennerna, till exempel stödkonstruktioner eller andra antenner, och den av antennen utsända strålningen kan då inte tränga igenom föremålet. Vi var särskilt intresserade av att dölja metallföremål, eftersom metall är ett mycket kraftigt spridande material och stör datakommunikationsförbindelser särskilt mycket, berättar Alitalo.
Tills vidare har man inte lyckats eliminera spridningen helt och hållet. Plastbiten minskade dock cirka 70 procent av metallcylinderns spridning.
– Om man vill tillverka en ”osynlighetsapparat”, är det sannolikt att den fungerar väl om mer än hälften av spridningen elimineras.
Fysikens lagar förhindrar inte osynlighet
Föremålets spridning kan alltså minska på mikrovågsnivån, då föremålen försvinner ur vågornas ”synfält”. Enligt Alitalo förhindrar ingen av fysikens lagar i princip att spridningen minskas också på det synliga ljusets nivå. Då skulle inte heller det mänksliga ögat uppfatta föremålet.
Vetenskapligt har man redan nått dit, men föremålet som gjorts osynligt har varit så litet att det ändå inte enkelt kunde uppfattas av det mänskliga ögat. Alitalo berättar att i området för det för människan synliga ljuset är våglängderna i storleksordningen några hundra nanometer. Diametern hos föremålet som ska göras osynligt måste vara ännu mindre.
Föremål av valfri storlek kan inte vara osynliga ens för mikrovågsfrekvent elektromagnetisk strålning.
– I vår forskning var våglängden tio centimeter och den uppmätta metallcylinderns diameter var två centimeter. När man ökar storleken hos föremålet som ska ”döljas” och håller frekvensen oförändrad, upphör metoden att fungera i något skede. Om man till exempel lägger plast ovanpå en pansarvagn, är det inte till någon hjälp, eftersom föremålet är för stort vid denna frekvens.
Text: Tea Kalska
Pekka Alitalos och Constantinos Valagiannopoulos artikel ”Demonstration of electromagnetic cloaking of conducting object by dielectric material cover” publicerades 16.8.2012 i tidskriften Electronics Letters, Vol. 48, No. 17.