«Я бы сказал, что практически любой, кто может потратить пару тысяч долларов на 3D-принтер непромышленного класса, может буквально за ночь сделать пластиковый плащ», – сказал Ярослав Уржумов, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники в Duke’s Pratt School of Инженерное дело.
Трехмерная печать, технически известная как изготовление стереолитографических изображений, становится все более популярной не только в промышленности, но и для личного использования. Он включает в себя движущееся сопло, управляемое компьютерной программой, которое накладывает последовательные тонкие слои материала – обычно полимерного пластика – до тех пор, пока не будет получен трехмерный объект.
Уржумов сказал, что изготовить таким образом плащ недорого и легко. Он и его команда сделали в Duke маленький диск, который выглядит как диск Frisbee ™, сделанный из швейцарского сыра. Алгоритмы определили расположение, размер и форму отверстий для отклонения микроволновых лучей.
Процесс изготовления занимает от трех до семи часов.
Результаты экспериментов Уржумова были опубликованы в Интернете в журнале Optics Letters, а исследование команды было поддержано U.S. Управление армейских исследований через грант Междисциплинарной исследовательской инициативы университета.
Как и плащ 2006 года, более новая версия отклоняет микроволновые лучи, но исследователи уверены, что в не столь отдаленном будущем плащ сможет работать и на более высоких длинах волн, включая видимый свет.
«Мы считаем, что этот подход – путь к оптической маскировке, в том числе видимой и инфракрасной», – сказал Уржумов. "И нанотехнологии доступны, чтобы сделать эти плащи из прозрачных полимеров или стекла. Свойства прозрачных полимеров и стекол не сильно отличаются от свойств нашего полимера на микроволновых частотах."
Дискообразный плащ имеет открытое пространство в центре, куда исследователи поместили непрозрачный объект.
Когда микроволновые лучи направлялись на объект через край диска, из-за маскировки создавалось впечатление, что объекта там нет.
«Конструкция плаща устраняет отбрасываемую« тень »и подавляет ожидаемое рассеяние от объекта», – сказал Уржумов. "По сути, яркий объект с высокой отражающей способностью, например металлический цилиндр, становится невидимым. Микроволны осторожно направляются тонкой диэлектрической оболочкой, а затем повторно излучаются обратно в свободное пространство на теневой стороне плаща."
Уржумов сказал, что теоретически эту технику можно использовать для создания гораздо более крупных устройств.
«Компьютерное моделирование заставляет меня поверить, что можно создать подобный маскирующий слой на полимерной основе толщиной в один дюйм, обернутый вокруг массивного объекта диаметром несколько метров», – сказал он. "Я провел несколько симуляций, которые, кажется, подтверждают эту точку зрения."
Среди других членов команды были Натан Лэнди из Duke и Дэвид Р. Смит, а также Том Дрисколл и Дмитрий Басов из Калифорнийского университета в Сан-Диего.