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투명인간을 실제로 가능하게 하는 새로운 장치 Inven.Discov.Tech.

New device makes invisibility a reality

해리포터의 망토를 생각할 때 가장 먼저 떠오르는 것 중 하나가 눈에 보이지 않는다는 것이다. 현재 스페인의 연구팀은 특정한 종류의 빛 아래서 사물이 보이지 않게 하는 장치를 개발하고 있다. ‘dc 메타물질(dc metamaterial)’ 이라고 불리는 이 장치는 자기장 내부를 제로 상태로 낮추면서 외부는 변화시키지 않는다. 이 연구의 결과는 <Applied Physics Letters>에 게재되었다.

스페인 바르셀로나자치대학(Universitat Autonoma de Barcelona)의 연구팀은 지금까지 단지 이론적으로만 연구된 이 장치가 빛(초저주파의 전자파)를 통해 사물을 볼 수 없게 만드는 투명망토처럼 작동한다고 설명하였다.

이 연구는 메타물질의 아버지로 많은 사람에게 인정받고 있는 Ben Wood와 John Pendry의 주요 이론에서 영감을 받았다. 이 연구로 인해 가시광선 주파수에서 사물을 보이지 않게 만드는 장치의 개발이 목전에 있다.

‘현존 기술의 고온 초전도 박판 격자로 만들어진 이 실제의 dc 메타물질은 정적인 자기장으로부터 사물을 보이지 않도록 만들 수 있다.’고 연구자는 기술하였다.


이 연구를 이끌고 있는 UAB 교수이자 유럽과학재단 Arrays of Quantum Dots and Josephson Junctions(AQDJJ) 프로그램 운영위원회의 구성원인 Alvar Sanchez 교수는 ‘이론적 작업을 통해 실제 dc 메타물질을 구성하는 세부사항과 투명장치 개발을 위한 다음 단계에 대한 지식을 얻을 수 있었다. 연구는 현재 매우 중요한 단계에 도달해 있는데, 앞으로 실험실에서 견본을 제작하고, 이 장치에 자기장 탐지 기술을 향상시키는 것을 적용해야 한다.’고 설명하였다.

오랫동안 사람들은 사물을 보이지 않게 만들기를 기대했다. 기술적 관점에서, 보이지 않게 하는 것은 사물이 빛을 흡수하거나 반사시키기보다 둘러싸게 만들 수 있는 어떤 것으로 덮는 것이 쉬운 일이다. 전문가들에 따르면 빛이 사물을 둘러싸고 지나갈 때 우리는 그것을 볼 수 없게 된다. 만약 어떤 사람이 그 사물을 똑바로 바라본다면 그 사물이 아닌 단지 그것의 뒤에 있는 것만 볼 수 있게 되며, 궁극적으로는 투명물체가 되는 것이다.

특히 중파(中波)와 자기적 특성이 특정 환경에서의 빛의 괘도를 결정한다는 것과 사물의 가치는 변화할 수 없기 때문에 비가시성을 만드는 것은 불가능하다고 믿는 여러 사실들로 인해 이러한 ‘투명망토’의 개발에는 수많은 의심의 눈초리가 있었음에도 불구하고, 최근 연구는 인공적인 물질을 이용하여 결국 가치를 변화할 수 있다는 것을 보여주고 있다. 이러한 물질은 독특한 물리적 특성을 가진 메타물질을 포함하고 있다. 즉, 이러한 메타물질은 빛이 사물을 둘러싸고 지나가도록 만드는 데 영향을 줄 수 있으며, 그 결과 보이지 않게 만들 수 있는 것이다.

어떤 물질을 이용하여 그것을 특정한 패턴과 형태로 배열하는 것을 통해, 연구팀은 이러한 물질들의 특성을 혼합할 수 있었다. 메타물질의 특성은 구성하고 있는 물질의 특성과 물질들이 조합된 방식에 따라 결정된다. 연구팀에 따르면 UAB팀이 디자인한 메타물질은 자기장과 초저주파 전자기장에서 ‘비가시’ 영역을 만들어 낼 수 있는 특정한 자기적 특성을 부여하는 초전도체들의 불규칙한 네트워크로 이루어져 있다.

이 연구의 결과는 최종적으로 의학 분야에서 적용될 수 있다. 연구팀은 전자식 뇌 촬영이나, 자기 심전계 기술의 경우 이 기술들이 제대로 작동하기 위해서는 존재하는 다른 모든 자기장을 감춰야 하기 때문에 이 연구결과로부터 도움을 받을 수 있다고 설명하였다. 이 연구는 새로운 기술개발을 창출하는 지식, 제품, 장치의 개발을 지원하는 스페인 Consolider 프로젝트인 NANOSELECT로부터 지원을 받았다. 이 기술은 전기 에너지, 전자, 정보서비스 분야에서 새로운 개발과 산업제품을 만들어 낼 잠재력을 가지고 있다.

 

 




New device makes invisibility a reality

One of the first things that come to mind when thinking about Harry Potter and his cloak is … invisibility. Now researchers in Spain have developed a device that makes objects invisible under a certain kind of light. Called 'dc metamaterial', the device brings the inside of the magnetic field down to zero but does not change the exterior field. The results of the study were published in the journal Applied Physics Letters.


Present, but not!

© Shutterstock



The researchers from the Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) in Spain said the device, which has only been studied in theoretical works until now, acts like an invisibility cloak which makes the object undetectable thanks to the light (i.e. very low frequency electromagnetic waves).

The initial idea of Ben Wood and John Pendry, who is considered by many as being the father of metamaterials, was what prompted this research to get off the ground. Thanks to this work, devices able to make objects invisible at visible light frequencies might just be around the corner.

'A realistic dc metamaterial made of a lattice of present-technology high-temperature superconducting thin plates may be constructed for cloaking an object from a static magnetic field,' the authors wrote.

For his part, UAB's Professor Àlvar Sánchez who led the study, said: 'The theoretical work provides the details for constructing a real dc metamaterial and represents another step towards invisibility.'

Professor Sánchez, who is a member of the Steering Committee of the European Science Foundation Programme Arrays of Quantum Dots and Josephson Junctions (AQDJJ), added: 'Now comes a very important stage: building a prototype in the laboratory and applying this device to improving magnetic field detection technology.'

For the longest time, people have wanted to make objects invisible. From a technical standpoint, becoming invisible is as easy as covering an object with something that could make the light surround rather than absorb or reflect it. Experts have said that it would not be possible to see the object because the light would pass around it; also, if a person looked directly at the object, they would only see what is behind it. The end result is an imperceptible object.

Despite a number of misgivings on the creation of this 'invisibility cloak' — due in particular to the fact that medium electric and magnetic properties determine the trajectory of light in a specific environment, and that researchers believed the values could not be altered, thus making invisibility impossible — latest studies have shown the use of artificial materials can indeed alter the values. These materials contain metamaterials, which are unusual physical properties.

So these metamaterials are able to affect light, effectively making it pass around an object, which then becomes invisible.

By using certain materials and arranging them in specific patterns and shapes, researchers can combine the properties of those materials. The behaviour of metamaterials depends on the properties of materials that make it up and the way the materials are put together.

According to the researchers, the metamaterial designed by the UAB team consists of an irregular network of superconductors that give materials specific magnetic properties that can generate 'invisible' areas in the magnetic field and in very low-frequency electromagnetic fields.

Ultimately, the results of this study can be applied in the medical field. The researchers said magnetoencephalographic or magnetocardiographic techniques could benefit from this discovery, since they need to have all other existing magnetic fields shielded out in order to work properly.

The research was funded under the Spanish Consolider project NANOSELECT which seeks to generate knowledge, products and devices that enable the development of emerging technologies. These technologies would have the capacity to generate new developments and industrial products in electrical energy, electronics, and information services.

 

Source : KISTI, ec.europa.eu


2009.07. 변환광학을 이용한 투명 망토
2009.07. 메타 물질을 이용한 투명 망토
2009.06. 평면 시야에서 물체를 숨기는 마술 양탄자 

 



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덧글

  • 호타루 2009/08/04 22:14 # 삭제

    안녕하세요. 포스트 읽다가 메시지 남깁니다.

    투명망또에 대해서 1년 전 쯤에 신문을 통해 읽은 적이 있는데...
    아직도 개발 중인 모양이네요. 신문의 기사 전문도 해당 외신과 내용이 조금 유사했던 것으로 기억합니다.

    이대로 라면, 시제품이나 상용화가 되려면 수십년은 걸릴 듯 합니다.
  • Blameless 2009/08/04 22:32 #

    상용화 까지 가려면 아직은 먼길이 될듯 합니다.
    한 순간에 뛰어넘는 새로운 뭔가를 발견하기 전에는...
    제가 올린 투명에 관한 포스팅도 벌써 4~5개가 되니 아마 조금씩 개선하는 중이겠지요.
  • hislove 2009/08/05 01:25 #

    어디선가 들인 이야기입니다만,

    투명인간의 가장 치명적인 약점은 스스로가 장님이 된다는 것이라고 들은 기억이 납니다.

    시각은 망막에 빛의 상이 맺혀야 성립되는 것인데, 빛이 망막을 투과해 버리면 상이 맺힐 수가 없기 때문이라던가요.
  • chatmate 2009/08/05 01:40 #

    외부 모듈에서 전파나 기타 수단을 통해 영상신호를 공급받을 수도 있고, 가시광선 이외의 수단 -적외선 스코프라든가 초음파 모니터 같은걸 이용하는 방법도 있으니까요. 지금 기술로 어디까지 실용화 가능하냐의 문제 아닐까요.
  • WSID 2009/08/05 09:18 #

    투명 망토 기술이 저렇게도 응용이 되는군요..
    밸리를 돌다가 댓글 남겨 봅니다. ^^;;
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