Student baant weg naar onzichtbaarheidsmantel

Janos Perczel, een bachelorstudent aan de University of St Andrews in Schotland, heeft een belangrijke hindernis overwonnen met betrekking tot het ontwikkelen van een onzichtbaarheidsmantel. Het model van de student gebruikt een techniek die zelf onzichtbaar kan blijven, maar ook licht kan vertragen.

Het optische apparaat, genaamd een ‘onzichtbare bol’, kan licht vertragen dat in de buurt van een potentiële mantel komt. Dit betekent dat de lichtstralen niet om het te verbergen object versneld hoeven te worden met hoge snelheiden; een vereiste waardoor onzichtbaarheidsmantels voorheen enkel in een bepaald gebied van het zichtbare spectrum konden werken.

Publicatie

Het nieuwe onderzoek is vandaag gepubliceerd in het New Journal of Physics van de Institute of Physics (IOP) en de Deutsche Physikalische Gesellschaft. De drager van een mantel op basis van deze techniek kan mogelijk onopvallend bewegen tegen veranderlijke achtergronden van allerlei kleuren.

Janos Perczel, van oorsprong een Hongaar en student aan St Andrews, werkte onder de leiding van professor Ulf Leonhardt. Perczel geeft aan dat er een enorm potentieel bestaat voor deze onzichtbare bol.

Lichtbuiging

Normaal werken theorieën voor een onzichtbaarheidsmantel doormiddel van lichtbuiging. Het licht beweegt zich om het te verbergen object heen en raakt het object zelf niet, waardoor de aanwezigheid verborgen blijft voor de toeschouwer. Het gebogen licht is te vergelijken met water in een rivierbedding dat om een rots heen stroomt en daarna gewoon zijn pad vervolgt alsof er niets is.

Het probleem met die lichtbuiging is echter dat licht versneld om het object heen moet bewegen en deze versnelling kan enkel plaatsvinden onder bepaalde voorwaarden. De beperking hiervan is dat de mantel slechts in een klein deel van het kleurenspectrum werkt, in essentie slechts met één kleur. Het zou ideaal zijn voor situaties waarin een verborgen persoon perfect stil zou staan, maar zodra er beweging optreedt vervormt de achtergrond en wordt de persoon onder de mantel onthuld.

Onzichtbare bol biedt oplossing

Door licht met de onzichtbare bol af te remmen, hoeft het niet tot zulke hoge snelheden versneld te worden en kan het in alle delen van het kleurenspectrum werken.

Perczel heeft na zijn eerste idee acht maanden besteed aan het overwinnen van de technische hindernissen en een praktisch voorstel te maken. Een woordvoerder van de universiteit: "Deze nieuwe ontwikkeling opent nieuwe mogelijkheden voor het ontwerp van een praktische onzichtbaarheidsmantel, door het probleem van lichtsnelheid te overwinnen. Des te indrukwekkender is dat deze ontwikkeling is behaald door een bachelorstudent."