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透明マントとメタマテリアルの可能性

SFの世界の話だと思われていた透明マント。実は、透明マントを実現させるための科学的な理論はすでに1990年代の後半には確立されていた。最近、これらの理論に基づいて軍需企業や大学の研究室が透明マントを実現したと発言していることはご存知だろうか?

透明マントの基礎技術としてまず挙げられるのがメタマテリアルである。メタマテリアルとは、電磁波に対して、自然界の物質にはない振る舞いをする物質のことを指し、特に最近では負の屈折率を持った物質のことを指す。負の屈折率がどういったものか図1に示す。負の屈折率をもつ物質に電磁波が入射すると図1の緑のような軌跡で屈折する。このような屈折の仕方によって、透明マントで覆っている物体を電磁波は迂回することができる。この電磁波が人間の目に入射すると、彼は透明マントで覆っている物体を見ることができない。

 

図1メタマテリアルに入射した電磁波の軌跡

次に代表的な基礎技術はいわゆる光学迷彩である。上のメタマテリアル(一応光学迷彩の一種だがここでは別に扱う)のように電磁波の軌跡を操るのではなくカメレオンのように周りの環境に合わせて映像を投影させる方法や、ステルス機にように電磁波を吸収させる方法である。

実際に透明マントが実現したのではないかという記事は、例えばセントラルフロリダ大学の研究結果の記事ロシア軍の透明マント実用化などの記事があるので参照していただきたい。

透明マントは、私の中ではハリーポッターの透明マントしか思いつかないが今、それが現実になりつつある(現実になっているかもしれない)。日本でも理化学研究所の田中拓男氏のメタマテリアルの研究が有名である。(http://www.riken.jp/research/labs/chief/metamaterials/)興味がある人はぜひ。

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参考記事

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/publications/news/2009/rn200904.pdf

 

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