updated: 30 ก.ย. 2558 เวลา 18:20:08 น.
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กเลย์ สหรัฐอเมริกา นำโดย จาง เสียง ผู้อำนวยการสำนักวัสดุศาสตร์ของห้องปฏิบัติการ เชื่อว่าสามารถคิดค้นต้นแบบของ "เสื้อคลุมล่องหน" ที่สามารถทำงานได้สมบูรณ์แบบได้แล้ว โดยอาศัยเทคนิคระดับนาโน ในการควบคุมการสะท้อนของแสงให้เป็นไปตามความต้องการ
รายงานผลการค้น คว้าวิจัยดังกล่าวนำเสนอไว้ในวารสารทางวิชาการไซน์ซ เมื่อวันที่ 17 กันยายนที่ผ่านมา พัฒนาแผ่นฟิล์มบางๆ ที่สร้างจากชั้นของแม็กนีเซียมฟลูออไรด์ ที่มีความบางขนาด 50 นาโนเมตร ปิดทับด้วยแผ่นทองคำรูปร่างเหมือนก้อนอิฐที่มีขนาดแตกต่างกันจำนวนมาก แต่ละแผ่นมีความหนาเพียง 30 นาโนเมตร ซึ่งบางมากหากเปรียบเทียบกับขนาดความหนาของเส้นผมของคนเราโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 100,000 นาโนเมตร หรือมีความหนาเท่ากับ 0.0005 และ 0.0003 ของเส้นผมคนเราเท่านั้นเอง
แผ่นทองคำดังกล่าวจะมีขนาดแตกต่างกันอยู่ 6 ขนาด คือจะมีความยาวระหว่าง 30-220 นาโนเมตร และมีความกว้างตั้งแต่ 90 จนถึง 175 นาโนเมตร เมื่อปิดทับด้วยชั้นของแผ่นฟิล์มแม็กนีเซียมฟลูออไรด์อีกครั้งหนึ่งนั้น แผ่นวัสดุต้นแบบสำหรับใช้ในการล่องหนนี้จะมีความกว้างเพียง 36 ไมครอน หรือเกินกว่า 1 ส่วนใน 1,000 ส่วนของนิ้วเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
เมื่อทดลองฉายแสงที่มีความยาวคลื่น 730 นาโนเมตร หรือแสงที่มีย่านความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด พบว่าวัสดุดังกล่าวสะท้อนแสงได้สมบูรณ์แบบ แสงสะท้อนกลับออกมาเหมือนปกติ แต่ไม่เปิดเผยตัววัสดุทั้งหมดให้เห็นแต่อย่างใด
ทีมค้นคว้าวิจัย อธิบายว่าตัววัสดุดังกล่าว "ล่องหน" ได้เนื่องจากแผ่นทองคำทำหน้าที่เป็นเหมือนเสาอากาศสำหรับการควบคุมการกระจาย ของแสงที่ตกกระทบแล้วสะท้อนกลับออกมาได้สมบูรณ์เหมือนแสงที่ตกกระทบทั้งใน แง่ของความถี่ของคลื่นแสงและมุมตกกระทบหรือเฟสของแสงดังกล่าว ซึ่งแตกต่างจากการสะท้อนแสงของวัสดุทั่วไป ที่จะมีการสะท้อนกลับแบบกระจายตัวอย่างน้อยก็จะเกิดการกระจายเล็กน้อย ซึ่งส่งผลให้เราเห็นวัตถุนั้นๆ ในขณะที่การดูดซับความยาวคลื่นบางส่วนออกไปทำให้เรามองเห็นสีของวัตถุดัง กล่าวนั้น
แต่ในกรณีของวัสดุต้นแบบสำหรับการทำเสื้อล่องหน แสงที่ทำมุมตกกระทบ 180 องศา จะถูกทำให้สะท้อนกลับออกมาในมุม 180 องศา และด้วยความยาวคลื่นแสงเดียวกัน หรือทำให้ตาของเรามองไม่เห็นนั่นเอง
เนื่องจากวัสดุล่องหนดังกล่าวนี้มีความบางเป็นพิเศษ เมื่อนำไปคลุมวัตถุหนึ่งๆ แล้วปรับแต่งแผ่นทองคำให้สะท้อนแสงออกมาอย่างที่เราต้องการก็จะทำให้วัตถุ ดังกล่าว "ล่องหน" ตามไปด้วยได้ เนื่องจากการปรับแต่งทำให้แสงที่สะท้อนออกจาก "ผ้าล่องหน" มีสภาพเดียวกับแสงที่สะท้อนออกจากกำแพง ตาของเราจึงเห็นเป็นกำแพงแทนที่จะเห็นผ้าและวัตถุที่ผ้าดังกล่าวคลุมอยู่
ศาสตราจารย์ จาง เสียง ยืนยันว่า โดยหลักการแล้วถ้าหากสามารถสร้างผ้าล่องหนดังกล่าวให้มีขนาดใหญ่พอ ก็สามารถนำไปคลุม "รถถัง" แล้วทำให้มันมองแล้วเหมือน "รถจักรยาน" ได้เลย
จุดอ่อนของแนวความคิด "ผ้าคลุมล่องหน" ของศาสตราจารย์ จาง เสียง และทีมงานนี้มีอยู่เพียงอย่างเดียวเท่านั้น ก็คือสิ่งที่ถูกคลุมด้วยผ้าล่องหน จะล่องหนได้ก็ต่อเมื่ออยู่ "นิ่งๆ"
เนื่องจากการปรับแต่งถูกทำให้เหมือนกับแบ๊กกราวด์ การเคลื่อนไหวจะทำให้ถูกมองเห็นความผิดปกติทันทีนั่นเอง
ที่มา : นสพ.มติชน
รายงานผลการค้น คว้าวิจัยดังกล่าวนำเสนอไว้ในวารสารทางวิชาการไซน์ซ เมื่อวันที่ 17 กันยายนที่ผ่านมา พัฒนาแผ่นฟิล์มบางๆ ที่สร้างจากชั้นของแม็กนีเซียมฟลูออไรด์ ที่มีความบางขนาด 50 นาโนเมตร ปิดทับด้วยแผ่นทองคำรูปร่างเหมือนก้อนอิฐที่มีขนาดแตกต่างกันจำนวนมาก แต่ละแผ่นมีความหนาเพียง 30 นาโนเมตร ซึ่งบางมากหากเปรียบเทียบกับขนาดความหนาของเส้นผมของคนเราโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 100,000 นาโนเมตร หรือมีความหนาเท่ากับ 0.0005 และ 0.0003 ของเส้นผมคนเราเท่านั้นเอง
แผ่นทองคำดังกล่าวจะมีขนาดแตกต่างกันอยู่ 6 ขนาด คือจะมีความยาวระหว่าง 30-220 นาโนเมตร และมีความกว้างตั้งแต่ 90 จนถึง 175 นาโนเมตร เมื่อปิดทับด้วยชั้นของแผ่นฟิล์มแม็กนีเซียมฟลูออไรด์อีกครั้งหนึ่งนั้น แผ่นวัสดุต้นแบบสำหรับใช้ในการล่องหนนี้จะมีความกว้างเพียง 36 ไมครอน หรือเกินกว่า 1 ส่วนใน 1,000 ส่วนของนิ้วเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
เมื่อทดลองฉายแสงที่มีความยาวคลื่น 730 นาโนเมตร หรือแสงที่มีย่านความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด พบว่าวัสดุดังกล่าวสะท้อนแสงได้สมบูรณ์แบบ แสงสะท้อนกลับออกมาเหมือนปกติ แต่ไม่เปิดเผยตัววัสดุทั้งหมดให้เห็นแต่อย่างใด
ทีมค้นคว้าวิจัย อธิบายว่าตัววัสดุดังกล่าว "ล่องหน" ได้เนื่องจากแผ่นทองคำทำหน้าที่เป็นเหมือนเสาอากาศสำหรับการควบคุมการกระจาย ของแสงที่ตกกระทบแล้วสะท้อนกลับออกมาได้สมบูรณ์เหมือนแสงที่ตกกระทบทั้งใน แง่ของความถี่ของคลื่นแสงและมุมตกกระทบหรือเฟสของแสงดังกล่าว ซึ่งแตกต่างจากการสะท้อนแสงของวัสดุทั่วไป ที่จะมีการสะท้อนกลับแบบกระจายตัวอย่างน้อยก็จะเกิดการกระจายเล็กน้อย ซึ่งส่งผลให้เราเห็นวัตถุนั้นๆ ในขณะที่การดูดซับความยาวคลื่นบางส่วนออกไปทำให้เรามองเห็นสีของวัตถุดัง กล่าวนั้น
แต่ในกรณีของวัสดุต้นแบบสำหรับการทำเสื้อล่องหน แสงที่ทำมุมตกกระทบ 180 องศา จะถูกทำให้สะท้อนกลับออกมาในมุม 180 องศา และด้วยความยาวคลื่นแสงเดียวกัน หรือทำให้ตาของเรามองไม่เห็นนั่นเอง
เนื่องจากวัสดุล่องหนดังกล่าวนี้มีความบางเป็นพิเศษ เมื่อนำไปคลุมวัตถุหนึ่งๆ แล้วปรับแต่งแผ่นทองคำให้สะท้อนแสงออกมาอย่างที่เราต้องการก็จะทำให้วัตถุ ดังกล่าว "ล่องหน" ตามไปด้วยได้ เนื่องจากการปรับแต่งทำให้แสงที่สะท้อนออกจาก "ผ้าล่องหน" มีสภาพเดียวกับแสงที่สะท้อนออกจากกำแพง ตาของเราจึงเห็นเป็นกำแพงแทนที่จะเห็นผ้าและวัตถุที่ผ้าดังกล่าวคลุมอยู่
ศาสตราจารย์ จาง เสียง ยืนยันว่า โดยหลักการแล้วถ้าหากสามารถสร้างผ้าล่องหนดังกล่าวให้มีขนาดใหญ่พอ ก็สามารถนำไปคลุม "รถถัง" แล้วทำให้มันมองแล้วเหมือน "รถจักรยาน" ได้เลย
จุดอ่อนของแนวความคิด "ผ้าคลุมล่องหน" ของศาสตราจารย์ จาง เสียง และทีมงานนี้มีอยู่เพียงอย่างเดียวเท่านั้น ก็คือสิ่งที่ถูกคลุมด้วยผ้าล่องหน จะล่องหนได้ก็ต่อเมื่ออยู่ "นิ่งๆ"
เนื่องจากการปรับแต่งถูกทำให้เหมือนกับแบ๊กกราวด์ การเคลื่อนไหวจะทำให้ถูกมองเห็นความผิดปกติทันทีนั่นเอง
ที่มา : นสพ.มติชน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น