PHOME-projekt: látható közelségben a láthatatlanság

Egy, az Európai Bizottság által finanszírozott nanotechnológiai kutatásnak köszönhetően a láthatatlanná tevő köpönyeg lassan nem csak Harry Potter mesebeli világában létezik: egy brit, görög, német és török tudósokból álló kutatócsoportnak ugyanis nanotechnológiai módszerekkel sikerült eltéríteniük a látható fényt. A lencsékben és optikai áramkörökben való gyakorlati alkalmazáson túl ezzel különleges háromdimenziós tárgyak, akár a „láthatatlanná tevő köpönyeg” elkészítése előtt is megnyílik az út. Bár jelenleg még csak a milliméter törtrészénél kisebb tárgyakat lehet a módszerrel „eltüntetni”, a kutatók munkája fontos gyakorlati bizonysággal szolgált: az anyagok optikai jellemzői oly módon manipulálhatók, amelyet egészen mostanáig elképzelhetetlennek tartottunk. A projekt a jövőbeni és feltörekvő technológiákkal kapcsolatos, magas kockázattal járó IKT-kutatások ösztönzése érdekében létrejött bizottsági kezdeményezés részeként valósult meg, ami célként az európai digitális menetrendben is szerepelt.

Twitter megosztás
Cikk nyomtatása

Neelie Kroes, az Európai Bizottság digitális menetrendért felelős alelnöke így nyilatkozott: „Leborulok az európai kutatók zsenialitása előtt. Olyan dolgot sikerült megvalósítaniuk, amit eddig csak a mozivászonról, filmes trükként ismerhettünk. Ezek a korszakalkotó felfedezések nélkülözhetetlenek az Európát versenyelőnyhöz juttató, új technológiák alapjainak lefektetéséhez.

A PHOME-projektben résztvevő kutatók olyan fotonikus metaanyagokat hoztak létre, amelyek képesek befolyásolni a fénysugarak viselkedését. A tudományos áttörés a transzformációs optika elvén alapul, amelynek kidolgozásában a projektben tevékenykedő kutatócsoport szintén úttörő szerepet játszott.

A „láthatatlanná tevő köpönyeg” maga rendkívül parány, mindössze néhány száz nanométer nagyságú, pálcika alakú kristályokból áll, amelyek szerkezete farakásra hasonlít. A kristályok sajátos alakzatba vannak rendezve, hogy részlegesen el tudják hajlítani a fény hullámait.

A fény terjedési sebességének és irányának megváltoztatásával a tudósok úgy tudják terelni a fényhullámokat egy mikrométer nagyságú kitüremkedés körül, hogy az három dimenzióban láthatatlanná válik közel az emberi szem számára látható hullámhossztartományban. A jelenleg is folyó kutatás eredményeképpen mindez hamarosan, a remények szerint januárig a látható tartományban is megvalósul.

Eddig az ilyen „láthatatlanná tevő köpönyegek” csak két dimenzióban működtek, azaz szemből nézve nem lehetett látni a mögéjük rejtett tárgyat, oldalról viszont igen. Most először sikerült olyan eszközt létrehozni, amely mindhárom dimenzióban elrejti a tárgyakat a szem elől.

A kutatás egyik lehetséges jövőbeli alkalmazási területe a teljesen új optikai részegységek, köztük tökéletes lencsék, fénytároló eszközök, alapvető lézer- és optoelektronikai berendezések, például modulátorok és izolátorok kifejlesztése lehet. Bár a tudomány jelenlegi állása szerint még nem lehetséges teljes alakot láthatatlanná tevő köpönyeget előállítani, a kutatásnak sikerült bebizonyítania egy fontos elmélet gyakorlati működését, amit egészen mostanáig lehetetlennek hittünk.

Előzmények

A kutatás a PHOME-projekt keretében 2008 áprilisában indult és 2011 végén zárul majd le. A projekt összköltsége 1,88 millió euró, melynek finanszírozásához a Bizottság a 2007–2013. időszakra szóló hetedik kutatási és fejlesztési keretprogram IKT-kutatási költségvetésén belül elkülönített 1,43 millió euróval járul hozzá.

Az európai kutatás világelsőségét biztosító jövőbeni és feltörekvő technológiákat támogató programok (FET-Open) sikerének hatására a Bizottság 2015-ig kész megkétszerezni a FET-kutatások finanszírozási alapját (MEMO/10/140 és IP/09/608).

A FET-Open folyamatosan nyitva áll az új elméleti alapokon nyugvó, ígéretes, új távlatokat nyitó kutatási tervek előtt. A PHOME-projektben három európai tudományos intézet, a görögországi kutatási és technológiai alapítvány (Foundation for Research & Technology), a németországi Karlsruhe Technológiai Intézet (Karlsruhe Institute of Technology), valamint a brit Imperial College (London) kutatói vettek részt. A törökországi Bilkent Egyetem, amely kutatási együttműködési megállapodást kötött az EU-val, partnerként szintén hozzájárult a kutatáshoz.

A projektről további információk az alábbi weboldalon olvashatók: http://esperia.iesl.forth.gr/~ppm/PHOME/

Forrás: EU Bizottság