Проект на тему невидимость миф или реальность. Китайский плащ-невидимка: как фейковое видео попыталось обогнать время

Ученые нескольких стран близки к созданию такого материала, который делает человека или любой иной объект незаметным для окружающих. Однако в нынешних условиях мало создать визуальную обманку для человеческого глаза. Настоящий плащ-невидимка должен маскировать объект по десяткам различных параметров. И ученые-изобретатели работают над этим.

В свое время японцы пытались решить задачу создания плаща-невидимки, что называется, в лоб. Они создали специальный плащ, на одной стороне которого располагались сотни мини-видеокамер, а на другой — сотни маленьких экранов. В активированном состоянии камеры снимают пространство за спиной скрываемого объекта и передают картинку на экраны впереди него. В итоге, покрытый таким плащом объект как бы закрывают телевизионной картинкой пустоты. Однако этот путь является тупиковым. Да и сама идея плаща-невидимки подменялась идеей телевизионной иллюзии.

Параллельно ученые ряда стран занимаются поиском и созданием материалов с особыми свойствами, которые должны работать со светом и учитывать его природу. Ученые из Сингапура представили свою версию невидимых технологий. На конференции TED в Лос-Анджелесе они показали прозрачный куб. Кристаллы оптического кальцита позволяют преломлять лучи таким образом, что находящийся за кубом объект становится незаметным. Сингапурцы, впрочем, уверены, что кальцит скорее будут использовать для для улучшения качества передачи по оптоволокну, а также при создании новых цифровых фотокамер.

Волновая природа света подтолкнула ученых к идее создать такой материал, который эти волны будут вынуждены обтекать. Он позволяет волнам визуально скрывать объекты, создавая эффект невидимости. При этом лучи должны сходиться вновь за объектом, сохраняя свое первоначальное направление. Для этого необходимо использовать метаматериалы с необычными свойствами. Первые подобные материалы появились в 2006 году. Ученые из университета Техаса заявляют о том, что им удалось создать одну из версий подобного материала, которому они дали название "метаэкран". Этот сверхтонкий и гибкий материал создан из нитей медной и поликарбонатной пленки.

При этом в Техасе применили иной подход. Волны не обтекают материал, ультратонкая пленка рассеивает и нейтрализует ультракороткие волны: сам материал оказывается тоньше длины волны. Пока такая накидка делает невидимым относительно небольшие объекты. В ходе опытов ученые скрывали керамический цилиндр высотой 18 сантиметров, который оборачивали "метаэкраном". Невидимым объект становился при просмотре его через микроволновый сканер. Именно микроволновое электромагнитное излучение с длиной волны от 1 мм (частота 300 ГГц) до 1 м (300 МГц) используется в большинстве радаров.

Тем не менее, развивая модель техасские ученые смогут закрыть объект от видимого излучения, которое аналогично микроволнам и инфракрасным волнам. Скорее всего именно этот подход станет магистральным в деле создания современных маскировочных материалов. В Массачусетском технологически университете работают над аналогичным материалом, который воздействует на электромагнитное поле. Пока создана только компьютерная модель специальных наночастиц.

Предполагается, что созданный из них материал не будет заставлять частицы обтекать его, а просто пропустит электроны сквозь себя, как будто препятствия не существует вовсе. И в этом случае "невидимость" является скорее дополнительным свойством. С этой технологией предполагается улучшать материалы, используемые в термоэлектрических устройствах, соединив в них качества высокой электропроводностью с низкой теплопроводностью.

Также эти наработки можно будет использовать для создания переключателей в электронных средах. И кстати, невидимость объекта для невооруженного человеческого глаза в современных условиях сама по себе мало чего стоит. Объект может быть засвечен волнами другого типа, вычислен по излучению мобильного телефона и т. д. Работающих технических устройств различного типа разработано достаточно.

Поэтому актуальным становится создание материала, который способен маскировать носителя по десяткам, если не сотням параметров. Нечто подобное, но пока на основе собственных скромных возможностей создает дизайнер Адам Харви из Нью-Йорка. Он пытается использовать поднимающееся в Штатах беспокойство по поводу применения беспилотников для тотальной слежки за людьми. В прошлом году в ходе разбирательств по иску от Фонда электронных рубежей (EFF) правительство США признало наличие на территории страны уже 64 работающих баз беспилотников.

В Сети появилось удивительное видео, на котором китайский изобретатель демонстрирует свое творение - плащ-невидимка. Ранее мы рассказывали, почему мусульманам и иудеям , передает сайт.

Плащ-невидимка вызвал бурные споры в соцсетях

Квантовый плащ создан из прозрачного материала, способного отражать свет.

Ролик посмотрели более 20 миллионов человек, несколько тысяч из которых оставили свои различные комментарии. В то время как одни шокированы таким изобретением, другие уверены, что все это благодаря спецэффектам.

Так, сотрудник компании Quantum Video уверен, что плащ-невидимка не существует, а для съемок этого видео использовалась обычная зеленая ткань, которую с помощью определенной программы отредактировали. Подобным зачастую пользуются во время съемок боевиков и фантастики.

Однако замначальника Департамента уголовного розыска Чэнь Шикью рад такому изобретению, отмечая, что плащ-невидимка поможет армии, так как солдата в нем не только не будет видеть противник днем, но и в прибор ночного видения. Единственное что волнует чиновника - что будет, если изобретение попадет в руки врагов.

Журналист ДжоИнфоМедиа Анна Аш напоминает, ранее мы рассказывали, об известных семействах, над которыми . Какие проклятия довлели над сильными мира сего? Кто проклял Романовых, Кеннеди — и многих других? В каком возрасте и от чего они умирали?

Сказка часто становится былью. Ковры-самолеты, волшебные блюдца, в которых отражается далекая реальность, сапоги-скороходы и многие другие выдумки стали вполне обыденной реальностью. Теперь на очереди шапка-невидимка. По крайней мере, американский журнал «Наука» опубликовал статью, в которой изложены основные принципы действия практически идеального средства маскировки.

Проблемы невидимости

Проблемой оптической скрытности объектов занимаются ученые кафедры материаловедения Национальной лаборатории имени Лоуренса в университете Беркли. Руководит работами м-р Сян Чжан. Общая идея состоит в том, чтобы заставить свет огибать некий объект. Подобные разработки уже производились в прошлом, но успеха не дали по той причине, что предыдущие попытки могли отклонять лучи в узком угловом диапазоне. Полной оптической проницаемости или ее иллюзии достигнуть пока так и не удалось. Искажение картины позволяет производить локацию объекта (то есть его визуальное обнаружение). Проблему представляла и недостаточная гибкость маскирующих поверхностей. Всех этих недостатков лишен ультратонкий материал, разработанный в Беркли. «Плащ», изобретенный в Национальной лаборатории имени Лоуренса, гибок, но пока слишком дорог.

Принцип действия

Роль сказочников в наше время играют кинематографисты. В фильме «Хищник», Чужой (антагонистический персонаж) использует маскировочное устройство для того, чтобы скрытно приближаться к своим жертвам. Эффект далек от совершенства: пришельца выдают искажения света. Он не прозрачен (хотя обнаружить врага не так легко), на его месте наблюдается некое марево. Реальность превзошла самые смелые режиссерские мечтания. «Плащ», изобретенный в Национальной лаборатории имени Лоуренса, делает объект по-настоящему невидимым.

Принцип действия состоит в том, что множество микроскопических зеркал автоматически разворачиваются в направлении источника света. Примерно так же работает «столик для говорящей головы». Фокусник, окруженный снизу зеркалами, остается невидимым для зрителя за исключение возвышающейся над ними части тела. В условиях сложности рельефа и формы скрываемого объекта добиться такого эффекта очень сложно. Но все же возможно.

Технические параметры

Известно, что «плащ-невидимка» покрыт слоем фторида магния, на который нанесен узор из крошечных золотых кирпичиков-антенн толщиной в 30 нанометров. Это очень тонкая пленка, во много раз тоньше волоса. Общая толщина вместе с подложкой составляет 50 нанометров. «Кирпичики» представлены в шести различных размерах, в пределах от 30 до 220 нанометров в длину и от 90 до 175 нм в ширину. Благодаря этим микроантеннам существует возможность поворачивать зеркальные поверхности перпендикулярно направлению света и полностью его рассеивать. При этом учитывается и частота, и фаза излучения, - относительно начального параметра они повернуты на 180 градусов, что позволяет полностью его компенсировать.

При правильной настройке поверхностей полированный золотых плоскостей можно придать отраженному свету любой эффект. Он может изображать фон объекта (например, пол) или нечто совершенно другое. Если плащ-невидимка будет достаточно большим, теоретически им можно накрыть что угодно. К примеру, танк будет похожим на велосипед. Или его вообще будет не видно.

Практические перспективы

Исследования проводились в световом диапазоне с длиной волны 730 нм (ближняя инфракрасная область спектра). Наблюдалось практически идеальное отражение. Это научное достижение впечатляет и наводит на мысли о новом витке гонки вооружений. Однако думать о невидимых танках, ракетах, самолетах и прочих образцах смертоносной техники пока еще рановато. Дело в том, что эксперименты производились с неким объектом сложной пространственной конфигурации, величиной в 36 мкм в аппроксимированном диаметре. Если в дюймах, то это примерно одна тысячная. В миллиметрах… в общем, обычная песчинка, только очень маленькая. Именно ее обернули таинственным «плащом-невидимкой». Наука умалчивает о том, в какую сумму обошлось сделать ее оптически прозрачной.

Впрочем, когда-нибудь и это изобретение может получить практическое применение. К примеру, экраны кинотеатров в настоящее время должны быть идеально ровными, а в случае применения «умных кристаллов-микроантеннок» это требование окажется ненужным, и изображения можно будет проецировать на любые криволинейные поверхности без искажений.

Введение

Я люблю читать сказки, особенно волшебные. Ведь в них происходят чудеса, встречаются волшебные предметы: сапоги-скороходы, скатерть - самобранка, горшочек, который варил кашу, ковёр - самолёт, шапка- невидимка. Читая сказки, я задумался: ведь чудеса из сказок стали реальностью. Захотелось человеку быстро накрыть стол, сходил в супермаркет- 5 минут и стол накрыт. Нужно быстро сварить кашу, положи крупу в мультиварку- каша готова без особых усилий и не пригорит. Хочешь свежего хлеба к завтраку, положи продукты в хлебопечку, включи таймер, и чудо - печка испечёт хлеб к определённому времени. А вот невидимки есть в нашей жизни?

Мотив исследования: желание узнать о предметах - невидимках.

Гипотеза: я предполагаю, что изучение темы «Невидимки», поможет ответить на вопрос: «Невидимки - это реальность или сказочный вымысел?»

Цель моей работы – изучение вопроса «Невидимки - это реальность или сказочный вымысел?»

Перед собой я поставила следующие задачи :

1. Найти и изучить информацию по данной теме.
2. Узнать значение слова « невидимка».
3. Определить условия, при которых предмет становится невидимым.
4. Найти ответ на вопрос «Невидимки - это реальность или сказочный вымысел?»
5. Провести собственные исследования.
6. Провести анализ полученных результатов.
7. Сделать выводы.

Мною использовались следующие методы исследования :

поисковый, опрос, наблюдение, эксперимент.

Объект исследования: окружающий мир

Предмет исследования: свойство невидимости предметов окружающего мира

Основная часть

Сначала я решил узнать, что знают одноклассники по интересующему меня вопросу: невидимки - это реальность или сказочный вымысел? В ходе проведённого опроса, я сделал вывод

При опросе четвероклассников нашей школы выяснилось, что

Таким образом, исследование данного вопроса, – актуальная тема для учащихся начальной школы.

В толковом словаре я узнал, что слово невидимка имеет несколько значений:

Тонкая, незаметная шпилька или заколка для женской причёски;

Из интернет - источников я узнал, что не только в сказках говорится о шапке- невидимке. В мифах и легендах Древней Греции говорится, что охотница Артемида, которую римляне называли Дианой, имела в своем гардеробе особый венец. Он позволял подкрасться незаметно к любому человеку или зверю. Древние египтяне верили, что богиня Баст надевает плащ, скрывающий ее от глаз человека. Известная детская писательница Джоанна Роулинг, которая является автором серии книг о Гарри Поттере, тоже не осталась в стороне и дала своему персонажу в пользование заветный плащик, завернувшись в который, Гарри и его друзья могли оставаться невидимыми для человеческого глаза. Таким образом, люди ещё с древности мечтают о предметах - невидимках.

В познавательной литературе я выделил условия, при которых предмет становится невидимым: прозрачность, бесцветность , слияние с окружающей средой. Не зря заяц зимой белый, летом серый, а чтобы быть невидимкой для своих врагов. Поэтому, хочешь быть невидимым - должен быть соответствующий камуфляж. Камуфля́ж (фр. camouflage - «маскировка») - маскировочная окраска, применяемая для уменьшения заметности людей, вооружений, техники, сооружений, а также защитный окрас животных , появившийся в результате приспособления к окружающей среде. Некоторые виды, например хамелеон , осьминог , кальмар или камбала , способны менять окраску тела под цвет обстановки.

Немецкие учёные создали плащ - невидимку, который позволяет полностью слиться с окружающими предметами. Главный секрет в специальном материале, который покрыт миллионами полимерных блоков, размеров в сто микрон. Они позволяют сделать так, что на человека проецируется то, что находится за его спиной.

Во время учений британский танк исчез на глазах присутствующих, как будто растворился в воздухе. Это был не обман зрения, просто британские военные проводили испытания специального вида камуфляжа для военной техники, который позволяет технике становиться невидимой. Японские военные всему миру демонстрируют разработку своих ученых. Их плащ так же помогает в маскировке. Он изготовлен из особой материи на основе нано технологии. Эта ткань состоит из миллиона частиц, похожих на бусинки. В каждую из них вмонтированы миниатюрные камеры и экраны. Эти камеры снимают то, что происходит за спиной, а затем передают видео на экраны, вмонтированные в ткань. Таким образом, наблюдатель смотрит как бы сквозь человека в волшебной одежде. У японского плаща - невидимки- есть серьёзный недостаток. Ткань, из которой его шьют, очень дорогая. Её легко повредить: ведь камеры и телеэкраны требуют бережного отношения, а это значит, что солдат должен быть очень осторожным, иначе аппаратура сломается и вся его невидимость пропадёт. Именно поэтому японские военные не спешат переодевать своих солдат в плащи - невидимки.. Российские учёные тоже работают над созданием плащей - невидимок. Они разработали полностью искусственный материал, который имеет трёхмерную структуру и как бы преломляет лучи света. В итоге получилась ткань, которая способна сделать человека невидимым. Принцип действия такого материала прост: свет, падающий на плащ, не отображается, а как бы огибает его, т.е создаётся иллюзия, обман зрения. Потому заметить человека одетого в плащ из такой ткани невозможно. У всех плащей - невидимок есть одно слабое место – они способны обмануть человеческое зрение, а вот прибор ночного видения не могут. Поэтому российские учёные работают в этом направлении и в скором времени появятся новые плащи – невидимки, которые будут прятать не только людей, но и технику. Та армия, которая будет использовать современные изобретения, будет иметь преимущества в военных действиях. Именно в этих целях и создаётся ткань - невидимка.

Я думаю, что в будущем учёные изобретут ещё и звуконепроницаемые и запахонепроницаемые плащи. Такие плащи можно будет использовать в мирных целях. Например, в них можно наблюдать за дикими животными, чтобы не нарушать их покой.

Не только предметы можно сделать невидимыми, но и текст. Это можно сделать невидимыми чернилами. Их называют ещё симпатическими.

Записи такими чернилами изначально невидимы и становятся видимыми только при определенных условиях (нагрев, освещение, химический проявитель). Ёщё издавна люди знали рецепты таких чернил. В качестве чернил могут использоваться: молоко, лимонная кислота, сок лука, яблочный сок, воск, стиральный порошок, крахмал. Использовали их в тайной переписке. Обычно процесс записи осуществляется следующим образом: первый слой - наносится важная запись невидимыми чернилами, второй слой - ничего не значащая запись видимыми чернилами . Проверю действие таких чернил в ходе экспериментов.

Эксперимент №1

Гипотеза: Я предполагаю, что записи, сделанные молоком при нагреве, станут видимыми.

В чашечку налил немного молока. Взял кисточку и сделал надпись на листе бумаги. Затем дал бумаге хорошенько просохнуть. Надпись исчезла и стала невидимой. Затем поставил свечу в центр тарелки и зажёг ее. Взял просохший лист бумаги и подержал его над пламенем свечи на расстоянии не менее 10 см. Постоянно двигал лист туда-сюда, чтобы он не успел загореться. Через несколько секунд я увидел, как на белой бумаге проявляются коричневые буквы и рисунки, которые я сделал.

Вывод : записи, сделанные молоком при нагреве, видимы. При нагревании молоко «подгорело», и записи стали видимыми. Используя такие чернила, можно поиграть в шпионов.

Эксперимент №2

Гипотеза: я предполагаю, если записи, сделанные воском, покрыть акварелью, то они станут видимыми.

Я взял листок бумаги и свечой выполнил записи. Записи были незаметны на белом листе бумаги. Затем акварелью покрыл лист, и запись можно было прочитать.

Таким образом, моя гипотеза подтвердилась.
Вывод : записи, сделанные воском, покрытые акварелью видимы.

Это стало возможным потому, что воск не растворяется в воде. А акварельные краски на водной основе. Такой приём с воском можно использовать не только в тайной переписке с друзьями, но и в качестве фокуса и в изобразительном искусстве, выполняя рисунки.

Я решил выполнить серию рисунков в такой технике.

Заключение

В ходе проведённого исследования цель достигнута, поставленные задачи решены. Гипотеза подтвердилась: изучение темы «Невидимки», помогло мне ответить на вопрос: «Невидимки - это реальность или сказочный вымысел?»

В ходе исследовательской работы я сделал следующие выводы:

1. Слово «невидимка» имеет несколько значений:

Тонкая, незаметная шпилька или заколка для женской причёски;

- предмет-невидимка – в сказках: шапка, делающая невидимым того, кто её надевает;

Невидимое существо, т.е недоступный зрению, незаметный;

2. Люди издавна мечтали о предметах- невидимках. Мечты реализовывались в сказках, мифах, легендах, художественных произведениях.

3. Условия, при которых предмет становится невидимым: прозрачность, бесцветность , слияние с окружающей средой.

4. В окружающем мире используется камуфля́ж -