26.09.2011

Физики придумали магнитную шапку-невидимку

Британцы придумали, а испанцы описали прототип устройства, которое защищает объекты от внешнего магнитного поля, при этом не нарушая картину его силовых линий. Благодаря этому спрятанный объект обнаружить невозможно.

Ранее мы видели разработки, которые скрывали объекты от света и звука. Учёные также получили возможность прятать события в пространстве и времени. Нынешнее изобретение (пока не реализованное) – логическое продолжение линейки устройств.

Впервые, ещё в 2007 году, теорию создания «антимагнита» предложила группа теоретиков под руководством Джона Пендрая (John Pendry) из Имперского колледжа Лондона. Довести её до ума удалось Альваро Санчесу (Alvaro Sanchez) и его коллегам из Автономного университета Барселоны (UAB).

Отметим, что защитить объект от воздействия внешнего статичного магнитного поля не слишком сложно. Для этого достаточно создать сверхпроводящую оболочку, в которой при очень низкой температуре токи могут циркулировать без сопротивления. Когда такая оболочка окружает магнит, в ней наводятся токи, которые «обнуляют» первичное внешнее поле. В результате в картине силовых линий магнитного поля образуется «дырка».

Другое дело – сделать защищаемый объект «невидимым» для внешнего магнитного поля, то есть не нарушить его силовые линии. Для этого необходимо создать такой материал, который бы противодействовал «дырке». Он с одной стороны должен создавать её, но с другой это никак не должно отражаться на силовых линиях. Однако такого противоречащего самому себе материала не существует.

Группа Санчеса придумала своеобразную матрёшку из чередующихся слоёв: сверхпроводящих и несверхпроводящих с различной магнитной проницаемостью. Силовые линии в такой конструкции преломляются на границах оболочек и выходят из ловушки не изменёнными.

Такая шапка-невидимка может противостоять магнитному полю любой формы и почти любой силы (сверхпроводимость разрушается при превышении определённых значений).

Испанские учёные провели компьютерное моделирование и выяснили, что «антимагнит» будет работать уже с четырьмя такими слоями, но почти идеального результата можно добиться лишь с десятью слоями, окружающими небольшой магнит.

Что касается применения такого устройства, то испанцы видят его прежде всего в медицине. Например, при проведение МРТ некоторым пациентам необходимо скрывать от внешнего магнитного поля чувствительные электронные имплантаты, так как они могут сломаться и искажают получаемые изображения.

Кроме того, новинка может быть интересна военным (некоторые мины реагируют на магнитные поля) и службам, обеспечивающим правопорядок и безопасность.

Профессор Санчес надеется, что описанный им и его коллегами принцип другие физики вскоре воплотят в жизнь. А Фёдор Гёмёри (Fedor Gomory) из Словацкой академии наук (Slovenska akademie vied) заявляет, что он и его группа уже обладают необходимым оборудованием и планируют создать антимагнит в течение ближайших месяцев.

Юлия Рудый

Источники:

1. MEMBRANA