{"id":35425,"date":"2013-11-11T22:36:49","date_gmt":"2013-11-11T19:36:49","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=35425"},"modified":"2013-11-11T23:07:07","modified_gmt":"2013-11-11T20:07:07","slug":"nahtamatuks-tegev-mantel-teeb-varjatust-elektromagnetilise-majaka","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=35425","title":{"rendered":"N\u00e4htamatuks tegev mantel teeb varjatust elektromagnetilise majaka"},"content":{"rendered":"

Ameerika teadlaste t\u00f6\u00f6r\u00fchm avaldas arXiv.org<\/em> eelktr\u00fckiserveris artikli, mille j\u00e4rgi v\u00f5ib n\u00e4htamatuks tegev mantel eseme muuta hoopis elektromagnetkiirgust pillavaks majakaks.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Hajumise spektripilt. Kas varjestada, v\u00f5i mitte?<\/p><\/div>\n

Rakendust leidnud varjestustehnoloogiad on m\u00f5eldud kindla sagedusega kiirguse blokeerimiseks. Hiljutine uurimus n\u00e4itas, et integreerides \u00fcle kogu elektromagnetspektri on varjesti kombineeritud hajumine alati suurem kui varjestamata originaalil: ese muutub n\u00e4htavaks enamatel sagedustel.T\u00f6\u00f6r\u00fchm esitas probleemile kaks lahendust: esiteks passiivne variant, mis k\u00e4tkeb \u00fclijuhtivaid materjale, teiseks aktiivne vairant, mis k\u00e4tkeb metamaterjale.<\/p>\n

N\u00e4htamatuks tegeva r\u00f5ivastuse idee ulatub Antiik-Kreekasse. Allmaa jumalal, peajumala Zeusi pojal Hadesel oli kiiver, mille kandja muutus n\u00e4htamatuks. Hadese kiivri m\u00f5ju all tappis M\u00fckeene kangelane Perseus kurikuulsa Meduusa. \u00a0Varjamissoovil on ka ebaisikulised v\u00e4ljundid. N\u00e4iteks sobiks s\u00fclearvuti sisemusse h\u00e4sti varjesti, mis peidaks soojustundlikud komponendid soojuskiirguse eest. Enim k\u00f5neainet on aga pakkunud inimsilma eest peitev mantel. Lahendusi on nii teoreetilisi kui praktilisi, viimased neist t\u00f6\u00f6tavad vaid kindlas valguse sagedusvahemikus. \u00dcks lubavamaid varjestustehnoloogiad p\u00f5hineb metamaterjalidel. Metamaterjal on inimese loodud materjal, millel on f\u00fc\u00fcsikalisi omadusi, mida looduses ei leidu. N\u00e4iteks on hulk metamaterjale, millel on negatiivne murdumisn\u00e4itaja. See t\u00e4hendab et valgus murdub harjumusp\u00e4rasest hoopis vastassuunas. 2006. aastal sooritati katse, mille k\u00e4igus varjestati edukalt objekt mikrolainete eest.<\/p>\n

Texase Austini \u00dclikooli teadlase Andrea Al\u00f9 ning tema kolleegi Francesco Monticone j\u00e4rgi on aga enamik kaasaegsetest varjestamistehnoloogiatest, nende hulgas nn. koordinaatp\u00f6\u00f6rdevarjestid ja plasmoonilised keebid fundamentaalselt p\u00f5hjuslikkusest ning passiivsusest piiratud kasutusk\u00f5lblikkusega. Ise\u00e4ranis, kui vaadelda varjesti kostet kogu elektromagnetlainete spektri ulatuses. \u201eSee t\u00e4hendab, et kui varjestit laia spektriga impulsiga ergastada, n\u00e4eks vaatleja seda tegelikult paremini kui varjestamata olekus,\u201c \u00fctles Al\u00f9. Teadlased arutlesid, et lisaks probleemi teaduslikule v\u00e4\u00e4rtusele on l\u00f5ppeks oluline, et kindla sageduse eest varjestatud ese ei muutuks \u00fclej\u00e4\u00e4nud sageduste ulatuses selgelt n\u00e4htavaks, olgu lahinguv\u00e4ljal v\u00f5i laboris.<\/p>\n

arXiv.org serveris avaldatud t\u00f6\u00f6s vaatles teadlastepaar kolme erinevat passiivvarjestit: plasmoonilist varjestit, mantelvarjestit ning optilise spektri transformatsioonivarjestit (loe lisa siit<\/a>). Enim kiirgust hajus plasmoonilisest varjestist, j\u00e4rgnesid mantelvarjesti ning optilise spektri transformatsioonivarjesti. \u00dcldiselt j\u00e4reldati, et k\u00f5ik kolm meetodit p\u00f5hjustasid kogu katsetes kasutatud elektromagnetspektri ulatuses eseme summaarselt parema n\u00e4htavuse.<\/p>\n

Lahendusena esitas t\u00f6\u00f6r\u00fchm mitu erinevat v\u00f5imalikku laiaulatusliku hajumise probleemi lahendust. Esimene neist on passiivne ning kasutab vastavalt varjestatava eseme geomeetriale l\u00f5igatud diamagneetilist v\u00f5i \u00fclijuhtivat korpust, mis v\u00e4hendab hajumist 25 % ulatuses. Korpus on staatilistele magnetv\u00e4ljadele pea l\u00e4bimatu (magnetiline l\u00e4bitavus on nullil\u00e4hedane).<\/p>\n

Teine, aktiivne lahendus k\u00e4tkeb \u00fcmber eseme t\u00e4pselt paigutatud elektriliselt v\u00f5imendusega metamaterjale. Praegustel varjestustehnoloogia passiivkomponentidel on fundamentaalne sagedushajutamise piirang, mida kirjeldab Fosteri reaktiivtakistusprobleem (Fosters reactance problem<\/em>): passiivkomponendi pinna impedants kasvab monotoonse funktsioonina langeva kiirguse sagedusest. See p\u00f5hjustab kitsa ribalausega varjestuse ning avardab hajumise enamatele sagedustele. T\u00f6\u00f6r\u00fchm usub, et lisades metamaterjalist varjestusele operatsiooniv\u00f5imended, peaks Fosteri seos olema murtav. Teisis\u00f5nu usuvad nad, et on v\u00f5imalik luua passiivkomponendi pinnaimpedants, mis sageduse kasvades hoopis v\u00e4heneb.<\/p>\n

Nagu korralikule teadust\u00f6\u00f6le ikka, leidub Al\u00f9 ning Monticote t\u00f6\u00f6le kriitikat. \u201eArvan, et artikkel k\u00fcsib valesid k\u00fcsimusi,\u201c \u00fctles Inglismaa St. Andrews\u2019i \u00dclikooli f\u00fc\u00fcsik Ulf Leonhardt. Leonhardti p\u00f5hjendas, et ideaalne varjestamine on f\u00fc\u00fcsikaliselt v\u00f5imatu, mist\u00f5ttu on nn. vaatev\u00e4lja sageduslik piiramine piisav lahendus. H\u00fcpoteetiliselt t\u00e4iuslik varjestusmantel t\u00e4hendaks, et valgus peaks\u00a0 k\u00f5ikidel sagedustel liikuma l\u00f5pmatu kiirusega, sest valgus peaks \u00fche ja sama ajaga j\u00f5udma punktist A punkti B kaht trajektoori pidi: \u00fcmber eseme ning l\u00e4bi eseme. Ent need trajektoorid ei ole \u00fchepikad. Ebat\u00e4iusliku varjesti korral v\u00f5tab valguse j\u00f5udmine \u00fcmber eseme rohkem aega kui otse minnes. Leonhardti arvates ei suuda seda v\u00e4ikest ajanihet m\u00f5\u00f5ta miski peale v\u00e4ga t\u00e4pse teadusinstrumendi. \u201eHajumisanal\u00fc\u00fcsis, nagu kirjeldatavas teadust\u00f6\u00f6ski, vaadeldakse elektromagnetlainete levikut nii varjestatud eseme \u00fcmber kui ka vabas ruumis. Viimane neist on kontrollkatse. Al\u00f9 ning Monticote v\u00e4idavad, et esimesel juhul liigub valgus oluliselt kauem ning ajaline nihe on r\u00e4ngalt suur. See on andmeanal\u00fc\u00fcsi viga. Praktiliselt ei ole nihe kuigi adutav.\u201c<\/p>\n

Allikas: Physicsworld.com<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ameerika teadlaste t\u00f6\u00f6r\u00fchm avaldas arXiv.org eelktr\u00fckiserveris artikli, mille j\u00e4rgi v\u00f5ib n\u00e4htamatuks tegev mantel eseme muuta hoopis elektromagnetkiirgust pillavaks majakaks. Rakendust leidnud varjestustehnoloogiad on m\u00f5eldud kindla sagedusega kiirguse blokeerimiseks. Hiljutine uurimus n\u00e4itas, et integreerides \u00fcle kogu elektromagnetspektri on varjesti kombineeritud hajumine alati suurem kui varjestamata originaalil: ese muutub n\u00e4htavaks enamatel sagedustel.T\u00f6\u00f6r\u00fchm esitas probleemile kaks lahendust: esiteks […]<\/p>\n","protected":false},"author":449,"featured_media":35426,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[84],"class_list":{"0":"post-35425","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-mantel","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/35425","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/449"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=35425"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/35425\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/35426"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=35425"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=35425"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=35425"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}