العلماء يمهدون الطريق لرداء خفي بجزيئات نانوية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد غير مرئية للموجات الكهرومغناطيسية

استطاعت كتب وأفلام هاري بوتر أن تأسر قلوب وعقول جيل كامل بشكل جعل قلة من الناس يعتقدون أن بعض الأمور قد تكون ممكنة في عالمنا الحالي. فهذه الكتب والأفلام كانت مليئة بالخيال مثل العصي الطائرة والأفاعي التي يمكنها التحدث، غير أن لا شيء يضاهي رداء هاري بوتر الخفي. غير أنه كان من المخيب لآمال الكثيرين عدم وجود مثل هذه الأمور على أرض الواقع. لكن هل يمكن أن يتحقق ذلك؟ لقد قام علماء من جامعة الملكة ماري في لندن بإنجاز عبر الطباعة الثلاثية الأبعاد يمكنه أن يكون الخطوة الأولى في الاتجاه الصائب.

لكن لنجعل الأمور واضحة، فهم لم يصنعوا مكونات غير مرئية بالاعتماد على الطباعة ثلاثية الأبعاد، فبدلاً من ذلك تمكنوا من طباعة مواد مركبة بتقنية ثلاثية الأبعاد مليئة بالجزيئات النانوية التي يمكنها أن تجعل الأسطح المنحنية غير مرئية للموجات الكهرومغناطيسية وليس للعينين.

مع ذلك فقبل أن نصاب بخيبة الأمل، يجب أن نعرف أن هذا الابتكار يعتمد في الواقع على نفس مبدأ رداء التخفي النظري. ويقول الأستاذ “Yang Hao” من مدرسة الهندسة الإلكترونية وعلوم الحاسب الآلي في جامعة الملكة ماري في لندن “يستند التصميم على بصريات التحول الذي هو مفهوم وراء فكرة رداء التخفي”.

أكثر من ذلك، فهذا الإنجاز يمكنه أن يكون مفيداً جداً لمجموعة من القطاعات مثل أفران المايكروويف، تطوير البصريات، الهوائيات وكل الأجهزة الأخرى التي تتأثر بشكل من الأشكال بالموجات الكهرومغناطيسية. وسينشر هذا الانجاز المدهش في مجلة “Scientific Reports” في ورقة تضم الدكتور “Luigi La Spada” من جامعة الملكة ماري في لندن كمؤلف أول. ويقول هذا الأخير “دراسة والتحكم بالموجات السطحية هو مفتاح تطوير حلول تقنية وصناعية لتصميم منصات حقيقية لمختلف المجالات التطبيقية”.

ما تم القيام به باختصار هو طباعة مواد مركبة نانوية بتقنية ثلاثية الأبعاد على سطح منحني لتكوين طلاء خاص مع سبع طبقات متميزة تسمى المؤشر المتدرج للمواد المركبة النانوية. كل طبقة من هذه الطبقات لديها خاصية كهربائية جد محددة وذلك حسب موقعها. كنتيجة لذلك، لا يتم تسجيل السطح المنحني من طرف الموجات الكهرومغناطيسية. وفيما تتشتت الموجات على السطح (مما يدل على وجوده) فإن الكائن يبقى خفياً ولا يتم كشفه. ويقول الدكتور “La Spada” ” لقد أثبتنا إمكانية عملية لاستخدام المواد المركبة النانوية للتحكم في انتشار موجات السطح من خلال صناعة مضافة متقدمة. والأهم من ذلك هو أن المقاربة المتبعة يمكن تطبيقها على ظواهر فيزيائية يمكن وصفها بمعادلات الموجة مثل الصوتيات”

هذا الأمر لا يعد جديداً كون الأستاذ “Hao” صرح هو الآخر بالتالي “لقد أثبتت أبحاث سابقة أن هذه التقنية تعمل بتردد واحد. لكن يمكننا أن نثبت أنها تعمل على ترددات أكبر مما سيجعلها مفيدة أكثر للتطبيقات الهندسية الأخرى مثل هوائيات النانو وصناعة الطيران والفضاء”. ويضيف الأستاذ أنه يمكن أن يكون لها تأثير صناعي كبير. لكن ما يهمنا هو أن جعل كائن غير مرئي لمستشعر قد يكون خطوة في الاتجاه الصحيح لجعل أشياء أخرى غير مرئية.

مصدر الخبر والصورة: http://www.3ders.org/articles/20160715-uk-scientists-pave-way-for-invisibility-cloak-with-3d-printed-nanoparticles-invisible-to-electromagnetic-waves.html