Подробнее

Человек-невидимка, или о чем умолчал Гарри Поттер

Образовательное учреждение
ГБОУ СОШ № 625
ФИО автора работы
Мокерова Дарья
Краткая аннотация работы
Мечта человека стать невидимым высказывалась во многих произведениях. Это сказки о шапке-невидимке, роман Герберта Уэллса «Человек-невидимка» и многие другие. В «человеке-невидимке рассматриваются физические принципы создания невидимого вещества. Современные технологии позволяют с разных сторон подойти к этой проблеме и сделать мечту реальностью. Создан «невидимый плащ», ткань которого удивительным образом взаимодействует со световым потоком. Какие еще открытия и находки ждут ученых и инженеров на этом пути?
ФИО научного руководителя (руководителей) работы
Турлакова Наталья Макаровна
Работа выполнена учащимся
средняя школа
Текст

Цель:

  • Узнать возможно ли создать плащ-невидимку в реальности.

Задачи:

  1. Узнать можно ли создать плащ-невидимку?
  2. Понять, как работает плащ-невидимка.
  3. Узнать существуют ли технологии, позволяющие создать плащ-невидимку.
  4. Зачем человеку нужен плащ-невидимка?

Методы исследования:

Изучение и обобщение, изучение СМИ, анализ литературных и интернет источников.

Исследование:

  • Я познакомилась с тем как животные используют маскировку, чтобы стать невидимым или незаметными.
  • Я прочитала статьи в книгах про возможную невидимость.
  • Я нашла в интернете информацию как люди изобретали предметы со свойствами плаща-невидимки 

Невидимость веками была третьей мечтой человечества после полетов и способности видеть то, что далеко. Сегодня для первого есть самолеты, а для второго — телевидение и интернет. Какие технологии позволят нам научиться исчезать по собственному желанию в будущем?Прежде всего, плохая новость: сделать живое тело невидимым с помощью эликсира пока не представляется возможным. Английский писатель и публицист Герберт Уэллс в своем романе «Человеке-невидимка», написанном в 1897 году, объяснял: «Тела либо поглощают свет, либо отражают, либо преломляют его, или все вместе. Если тело не отражает, не преломляет и не поглощает света, то оно не может быть видимо само по себе. Если вы положите кусок обыкновенного стекла в воду или, еще лучше, в какую-нибудь жидкость, более плотную, чем вода, то вы стекла почти совсем не увидите, потому что свет, переходя из воды в стекло, преломляется и отражается очень слабо, и вообще не подвергается почти никакому воздействию».

Что нужно для того чтобы тело стало Невидимым? 

Иными словами, чтобы сделать тело невидимым, нужно уменьшить коэффициент преломления его тканей (кожи, мышц, внутренних органов и костей) до коэффициента преломления воздуха. Ни физика, ни физиология сегодня не позволяют нам этого сделать: невидимые глаза не смогут улавливать свет, а для изменения оптических свойств тканей нужно так перекроить обмен веществ, что станет не понятно, как жить с этим.Но также мы можем предложить альтернативный способ: маскировка животных. Это часто наблюдается среди них. Животным для того, чтобы скрыться от хищников пришлось адаптироваться к окружающей среде. Их окраска позволяет им скрыться в траве, земле, песке, на деревьях и в других местах. Например хамелеон, он меняет цвет своей кожи и сливается с окружающей средой. Уже сейчас военные разработчики разных стран вдохновились этим, они стали выпускать форму, которая похожа на окружающую среду где будет служит военный. А что если усовершенствовать одежду, сделать её способной полностью сливаться с окружающей средой, то есть если вы находитесь в пустыне, ваша одежда полностью сливается с песком. Думая об это мы понимаем, что природа многому нас учит.

Как устроен Плащ-невидимкаПлащ-невидимка работает совсем не так, как шапка или эликсир: не меняя свойств предмета, он может направить лучи света в обход и заставить стороннего наблюдателя видеть только то, что находится позади. Сегодня субстанции с такими свойствами уже есть: это метаматериалы с отрицательным углом преломления, который заставляет лучи света огибать объект и делает его невидимым глазу.Первопроходцем в области создания таких метаматериалов стал физик Имперского колледжа в Лондоне, сэр Джон Пендри. В середине 90-х он предположил, что достижение нужного угла преломления возможно не столько за счет химического состава молекул, сколько за счет их расположения. Ученый исходил из всем известного факта: на границе сред волны могут отражаться или преломляться, а внутри среды — поглощаться или проходить сквозь нее. Он предложил использовать материалы, в состав которых входит металл (проводник электричества) и диэлектрик. Тем не менее, когда в 2006 году дошло до опытов, выяснилось, что метаматериалы Пендри делают предметы невидимыми только в инфракрасном диапазоне. Чтобы сделать плащ-невидимку, начали исследовать одноосные кристаллы физики из Бирмингема. Вскоре им удалось создать материал с одноосными кристаллами нитрида кремния на прозрачной нанопористой подложке оксида кремния. Когда все кристаллы оказались на подложке, в них проделали отверстия нанометрового диаметра. В результате получилось гладкое оптическое зеркало, которое способно скрывать объекты в видимом диапазоне. Именно такую технологию, возможно, использовали канадские создатели военных «исчезающих плащей», которые пока держат состав своего материала в секрете.

Исчезающий небоскреб: глаза наоборот

Американское архитектурное бюро GDS строит в Сеуле невидимый небоскреб Infinity. В высоту это здание будет достигать 450 м. Для строительства его создатели используют бетон и стекло, а невидимости планируют добиться за счет использования оптических видеокамер и дисплеев на фасаде. Камеры будут снимать то, что находится позади небоскреба, и транслировать изображение на его стены. Это создаст впечатление, что вы смотрите сквозь здание, а то и вовсе не видите его. Чтобы дисплеи смогли точнее отображать пейзаж, у Infinity будет три вертикальные секции, каждая с шестью сторонами. Правда, по углам, на стыке дисплеев, небоскреб все равно будет выглядеть заметным. До тех пор, пока мы не изобретем мягкие дисплеи достаточной прочности.

 Канадская компания Hyperstealth специализируется на камуфляже и выпускает ткань Quantum Stealth. Этот мягкий материал обводит свет вокруг объекта и позволяет сделать его невидимым для глаз, приборов ночного видения и тепловизоров, а также скрывает тень. Материал работает без камер, батарей, ламп и зеркал, мало весит и, по словам разработчиков, стоит недорого. Тем не мение его нельзя купить т.к. он был создан для канадской, американской и британской армии.

 

А теперь давайте подумаем, зачем же человеку нужен плащ-невидимка. Его можно использовать в военных целях, с помощью него можно скрыться от врагов или самому незаметно напасть. А для чего ещё можно использовать его? Его можно использовать для наблюдения за животными и птицами, чтобы не нарушать их привычную среду обитания.

Подумав об этом мы понимаем, что плащ-невидимка не нужен людям в обычной жизни. И его смысл лишь в том, чтобы применять в военных действиях. И поэтому если него изобретут его просто так нельзя будет встретить в обычной жизни.