클로킹 장치

Cloaking device
확장 DOS 디바이스 드라이버에서 사용되는 클로킹된 디바이스는 Helix Cloaking을 참조하십시오.
클로킹 디바이스의 동작에 대한 시뮬레이션.클로킹 디바이스 비활성화 : 빛이 물체에 반사되어 흡수되어 보이게 됩니다.
클로킹 디바이스의 동작에 대한 시뮬레이션.클로킹 디바이스 활성화: 빛이 물체 주위로 편향되어 보이지 않게 됩니다.

클로킹 디바이스는 우주선이나 개인 등의 물체를 전자파(EM) 스펙트럼의 일부에 부분적으로 또는 전체적으로 보이지 않게 할 수 있는 가상의 또는 가상의 스텔스 기술입니다.허구적인 클로킹 장치는 여러 매체에서 플롯 장치로 수년 동안 사용되어 왔다.

과학[1] 연구의 발달에 따르면, 현실 세계의 클로킹 장치는 적어도 하나의 파장의 전자파 방출로부터 물체를 가릴 수 있습니다.과학자들은 이미 메타물질이라 불리는 인공 물질을 [2]물체 주위에 빛을 굴절시키기 위해 사용하고 있다.그러나, 전체 스펙트럼에 걸쳐, 클로킹된 물체는 클로킹되지 않은 [3]물체보다 더 많이 산란된다.

개념적 기원

스타 트렉의 시나리오 작가 폴 슈나이더는 1958년 영화 '사일런트' '런 딥'과 1957년 개봉한 '밑의 적'에서 영감을 얻어 클로킹을 잠수함이 잠기는 우주여행에 비유하는 것으로 상상했고 1966년 로뮬 종족을 소개한 '공포의 균형'에서 이를 활용했다.(그는 같은 에피소드에서 위에서 설명한 바와 같이 "선택적인 빛의 굴절"은 엄청난 전력을 필요로 할 것이라고 예측했다.)또 다른 스타 트렉 시나리오 작가인 D.C. 폰타나는 로뮬런스가 출연한 1968년 에피소드 "엔터프라이즈 인시던트"에서 "클로킹 장치"라는 용어를 만들었다.

스타트렉은 이 장치의 사용을 제한했다: 우주선은 [4]은폐된 상태에서 무기를 발사하거나 방어막을 사용하거나 수송선을 운용할 수 없다. 따라서 그것은 발사하기 위해 "삭제"되어야 한다. 즉, 어뢰를 [5]발사하기 위해 "수면"을 필요로 하는 잠수함과 같다.

작가들과 게임 디자이너들은 그 이후로 닥터 후, 스타워즈, 스타게이트를 포함한 많은 다른 공상과학 소설 이야기들에 클로킹 장치를 포함시켰다.

과학 실험

작동 가능한 비충격성 클로킹 장치는 레이더 흡수 짙은 페인트, 광학 위장, 전자파 방출(일반적으로 적외선)을 최소화하기 위한 외부 표면 냉각 또는 기타 전자파 방출을 최소화하고 스텔스 항공기에서 사용되는 기본 기술의 확장일 수 있다.오브젝트특정 장치를 사용하여 원격 감지 장치를 방해하고 혼란시키는 것은 이 과정에 큰 도움이 되지만, 더 적절하게 "능동적 위장"이라고 불립니다.또는 메타물질은 전자파 복사가 '코킹'[6] 물체 주위를 자유롭게 통과할 수 있는 이론적 가능성을 제공한다.

메타물질 연구

주요 기사:메타물질 클로킹

광학 메타물질은 투명성 체계에 대한 몇 가지 제안서에 포함되어 있다."금속 재료"는 굴절 특성을 구성하는 물질이 아니라 구조 방식에 기인하는 물질을 말합니다.변환 광학을 사용하여 "클록"의 광학 매개변수를 설계할 수 있으며, 이는 빛을 특정 [7][8]파장 대역에서 보이지 않게 하면서 특정 영역 주위를 안내합니다.

이러한 공간적으로 다양한 광학 매개변수는 어떤 천연 물질에도 해당되지 않지만 메타 물질을 사용하여 구현될 수 있다.다른 형태의 [9][10][11]투명성을 발생시키는 은둔에 대한 몇 가지 이론이 있다.2014년 과학자들은 안개 속에 가려진 물체가 메타물질로 적절히 코팅되면 완전히 사라질 수 있다는 것을 증명하는 등 탁한 물속에서 훌륭한 클로킹 성능을 보였다.이는 메타물질 코팅의 특성과 결합된 구름, 안개, 우유, 프로스트 유리 등에서 발생하는 빛의 무작위 산란 때문이다.빛이 확산될 때, 물체 주위에 있는 메타물질의 얇은 코팅은 다양한 조명 [12][13]조건 하에서 물체를 본질적으로 보이지 않게 만들 수 있습니다.

능동 위장

주요 기사:능동 위장
스스무타치의 [9]광학 위장을 사용한 코트.왼쪽: 특별한 장치 없이 보이는 코트.오른쪽: 역반사 투사 기술의 하프 미러 프로젝터 부품에서 볼 수 있는 것과 같은 코팅입니다.

능동 위장(또는 적응 위장)은 색상 또는 밝기를 변경할 수 있는 패널 또는 코팅의 사용을 통해 물체(일반적으로 군사용)가 주변 환경에 혼합될 수 있도록 하는 위장 기술 그룹입니다.능동적인 위장술은 시각적 탐지를 통해 사물을 위장하는 기술의 완성도가 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 볼 수 있다.

광학 위장술은 착용자가 보이지 않게 하기 위해 착용자의 바로 뒤에 장면의 이미지가 투영된 천을 착용하는 활동적인 위장술이다.이 시스템의 단점은 옷을 입은 착용자가 움직일 때 종종 '직물'이 물체의 움직임을 따라잡으면서 눈에 보이는 왜곡이 발생한다는 것입니다.이 개념은 현재 이론과 개념 증명 프로토타입에서만 존재하지만, 많은 전문가들은 기술적으로 실현 가능하다고 생각합니다.

영국 육군이 투명 [14]탱크를 시험했다고 보도되었다.

플라즈마 스텔스

주요 기사 : 플라즈마 스텔스

특정 밀도 범위의 플라즈마는 광대역파의 특정 대역폭을 흡수하여 물체를 보이지 않게 만들 수 있습니다.그러나 공기 중에 플라즈마를 생성하는 것은 비용이 너무 많이 들고 대신 [15]박막 사이에서 플라즈마를 생성하는 것이 실현 가능한 대안입니다.국방기술정보센터는 플라즈마 저감 RCS 기술 [16]연구도 진행하고 있다.플라즈마 클로킹 장치는 [17]1991년에 특허를 받았다.

메타스크린

Metascreen 프로토타입은 몇 마이크로미터 두께에 불과하며 제한된 범위 내에서 3D 물체를 자연 환경, 자연 위치, 모든 방향 및 관찰자의 모든 위치에서 마이크로파로부터 숨길 수 있는 클로킹 장치입니다.그것은 Andrea [18]Alù 교수에 의해 오스틴 텍사스 대학에서 준비되었다.

메타스크린은 66마이크로미터 두께의 폴리카보네이트 필름으로 구성되어 어망과 비슷한 20마이크로미터 두께의 구리 스트립 배치를 지원했습니다.이 실험에서 메타스크린이 3.6GHz의 마이크로파를 맞으면 위상차이와 같은 주파수의 마이크로파를 재방사해 숨겨진 [18]물체의 반사를 없앴다.그 장치는 전자레인지의 산란을 첫 [18]번째 순서로 상쇄했을 뿐이다.같은 연구원들이 작년에 [19]플라즈모닉 클로킹에 관한 논문을 발표했다.

하웰/최 클로킹 장치

로체스터 대학의 물리학 교수 존 하웰과 대학원생 조셉 최는 "로체스터 망토"로 알려진 거시적 규모의 가시광선 망토를 달성하기 위해 일반적인 광학 렌즈를 사용하는 확장 가능한 망토 장치를 발표했습니다.이 장치는 광학 [20]경로를 차단할 수 있는 물체 주위로 광선을 방출하는 일련의 렌즈로 구성됩니다.

메카닉의 클로킹

클로킹의 개념은 광학에 국한되지 않고 물리학의 다른 분야에도 적용될 수 있습니다.예를 들어, 특정 주파수에 대한 음향과 기계적인 접촉을 차단하는 것이 가능했습니다.이렇게 하면 물체가 소리에 "보이지 않음" 상태가 [21]되거나 심지어 물체를 만지는 것을 숨길 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ John Schwartz (October 20, 2006). "Scientists Take Step Toward Invisibility". The New York Times.
  2. ^ 슬레지, 게리."Going Where No No Has Gove", Discovery Channel Magazine #3.ISSN 1793-5725
  3. ^ Monticone, F.; Alù, A. (2013). "Do Cloaked Objects Really Scatter Less?". Phys. Rev. X. 3 (4): 041005. arXiv:1307.3996. Bibcode:2013PhRvX...3d1005M. doi:10.1103/PhysRevX.3.041005. S2CID 118637398.
  4. ^ Okuda, Michael; Okuda, Denise (1999). The Star Trek Encyclopedia.
  5. ^ Sopan Deb (November 12, 2017). "Star Trek: Discovery, Season 1, Episode 9: Sloppy Showdowns". The New York Times. The Klingons have to decloak to fire
  6. ^ Service, Robert F.; Cho, Adrian (17 December 2010). "Strange New Tricks With Light". Science. 330 (6011): 1622. Bibcode:2010Sci...330.1622S. doi:10.1126/science.330.6011.1622. PMID 21163994.
  7. ^ Pendry, J.B.; Schurig, D.; Smith, D.R. (2006). "Controlling electromagnetic fields" (PDF). Science. 312 (5781): 1780–1782. Bibcode:2006Sci...312.1780P. doi:10.1126/science.1125907. PMID 16728597. S2CID 7967675. Archived (PDF) from the original on 2016-10-06.
  8. ^ Leonhardt, Ulf; Smith, David R. (2008). "Focus on Cloaking and Transformation Optics". New Journal of Physics. 10 (11): 115019. Bibcode:2008NJPh...10k5019L. doi:10.1088/1367-2630/10/11/115019.
  9. ^ a b Inami, M.; Kawakami, N.; Tachi, S. (2003). "Optical camouflage using retro-reflective projection technology" (PDF). The Second IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, 2003. Proceedings. pp. 348–349. CiteSeerX 10.1.1.105.4855. doi:10.1109/ISMAR.2003.1240754. ISBN 978-0-7695-2006-3. S2CID 44776407. Archived (PDF) from the original on 2016-04-26.
  10. ^ Alù, A.; Engheta, N. (2008). "Plasmonic and metamaterial cloaking: physical mechanisms and potentials". Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. 10 (9): 093002. Bibcode:2008JOptA..10i3002A. CiteSeerX 10.1.1.651.1357. doi:10.1088/1464-4258/10/9/093002. Archived from the original on 2016-04-20.
  11. ^ Gonano, C.A. (2016). A perspective on metasurfaces, circuits, holograms and invisibility (PDF). Politecnico di Milano, Italy. Archived (PDF) from the original on 2016-04-24.
  12. ^ Smith, David R. (25 July 2014). "A cloaking coating for murky media". Science. 345 (6195): 384–385. Bibcode:2014Sci...345..384S. doi:10.1126/science.1256753. PMID 25061192. S2CID 206559590.
  13. ^ Schittny, Robert et cl. (25 July 2014). "Invisibility cloaking in a diffuse light scattering medium". Science. 345 (6195): 427–429. Bibcode:2014Sci...345..427S. doi:10.1126/science.1254524. PMID 24903561. S2CID 206557843.
  14. ^ 클라크, 조쉬"군대는 투명탱크를 시험하고 있는가?"Wayback Machine(HowStuffWorks.com, 2007년 12월 3일)에서 2012-03-01년 아카이브 완료.2012년 2월 22일에 액세스.
  15. ^ 플라즈마 클로킹: 공기 화학, 광대역 흡수 및 플라즈마 생성 백업 2009-08-02 Wayback Machine, 1990년 2월 아카이브 완료.
  16. ^ Gregoire, J.; Santoru, J.; Schumacher, R. W.Abstract Archived 2009-08-02 in Unmagnetized Plasmas Archived 2009-08-02, Wayback Machine, 1992년 3월
  17. ^ Roth, John R. "마이크로웨이브 흡수 시스템" 미국 특허 4,989,006
  18. ^ a b c Tim Wogan (28 March 2013). "Ultrathin "metascreen" forms latest invisibility cloak". PhysicsWorld.com. Archived from the original on 17 August 2013.
  19. ^ http://iopscience.iop.org/1367-2630 New Journal of Physics, 2013년 3월
  20. ^ "Cloaking' device uses ordinary lenses to hide objects across range of angles". Science Daily. Science Daily. 29 September 2014. Archived from the original on 2014-10-01. Retrieved 15 August 2021.
  21. ^ Bückmann, Tiemo (2014). "An elasto-mechanical unfeelability cloak made of pentamode metamaterials". Nature Communications. 5 (4130): 4130. Bibcode:2014NatCo...5.4130B. doi:10.1038/ncomms5130. PMID 24942191.

외부 링크

  • 텍사스 대학 오스틴, Cockrell 공학부, UT 오스틴 연구진, 2013년 3월 26일 울트라틴 투명 망토 제작
  • JC Soric, PY Chen, A Kerkhoff, D Waterwater, K Melin, Andrea Al,, 2013년 3월, 새로운 물리학 저널, "자유 공간에서 유한 길이 막대의 산란 억제를 위한 초저 프로파일 망토의 시연"
  • D Waterwater, A Kerkhoff, K Melin, J C Soric, G Moreno 및 Andrea Al,, 2012년 1월, 새로운 물리학 저널, "자유 공간에 3차원 플라즈모닉 클로킹의 실험적 검증"
  • Physical Review X, Francesco Monticone과 Andrea Al,, 2013년 10월.