Технологии невидимости. Часть 2.

    Не буду рассказывать про стелс, временну´ю маскировку и про те технологии, которые так и не выбрались из своих лабораторий, лучше расскажу про что-то более реальное.

    В сентябре, Европейская оружейная компания BAE Systems на выставке вооружений DSEi 2011 представила технологию Adaptiv. По своей сути она очень похожа на "костюм невидимости", про который я рассказывал ранее, за исключением того, что на полную невидимость она и не претендует. Покрытие Adaptiv разработано лишь для работы в инфракрасном диапазоне, но от этого оно не становится менее интересным. Каждая сота такой "чешуи" может очень быстро менять собственную температуру. И мало того, что благодаря датчикам техника может маскироваться под любое окружение, покрытие Adaptiv способно обмануть приборы ночного видения противника на столько, что проезжающий мимо танк можно легко принять за городскую малолитражку.

Танк в броне Adaptiv через прибор ночного видения. До и после включения камуфляжа.

Танк Strf 9 и камуфляж Adaptiv в деталях.

Презентационный ролик от BAE Systems.

Невидимость в инфракрасном диапазоне обеспечивает технология Adaptiv.

    Но ученые из университета Техаса в Далласе пошли совершенно другим путем. Совсем недавно был создан прототип материала, который способен моментально изменять свою видимость. Он состоит из тончайшего слоя углеродных нанотрубок, который под воздействием электрического тока очень быстро нагревается, образуя так называемый "эффект миража", который можно наблюдать в пустыне. Температурный градиент, который образуется в тончайшем слое газа или жидкости вокруг покрытия, изгибает световые волны, скрывая не только само покрытие, но и объекты за ним. 

    Лучше всего прототип показал себя в жидкости:

    Согласитесь, выглядит весьма впечатляюще. В особенности удивляет простота конструкции - ведь никаких особых дисплеев, камер и сверхпроцесоров здесь не нужно, а толщина покрытия позволяет добиться дополнительной гибкости.

Строение углеродной нано-пленки: (b) без подачи напряжения, (a) структура под микроскопом, (c) нагрев.

    Нельзя с уверенностью сказать, может ли какая-нибудь из этих технологий стать полноценным плащом-невидимкой, но если возможности одной технологии упираются в стремительно растущие вычислительные мощности, другой эти проблемы чужды отроду, а третья уже вообще успешно работает, то одно можно сказать совершенно точно - в технологиях невидимости уже нет ничего фантастического.

Технологии невидимости. Часть 1.

    Человек уже давно мечтает о невидимости. Подтверждением тому могут служить очень частые упоминания о ней в научной и "не очень" фантастике. Про игры так и вовсе говорить нечего! (Вспомните последние 5 названий, с которыми сталкивались, среди них обязательно будет хотя бы одна игра, в которой эта способность так или иначе используется.)

Crysis. Cloak Engaged. 

Deus Ex: Human Revolution. Stealth Mode

    А как же дела обстоят на самом деле, за пределами экранов и книг? А на самом деле некоторые журналисты на фоне презентаций ученых из Tachi Lab еще 10 лет назад обещали всем то ли плащ-невидимку, то ли "всевидящий шлем", то ли все вместе. :) Разумеется, на самом деле им (журналистам) никто ничего подобного не обещал. А речь шла лишь о далеких от конечного производства разработках активного камуфляжа.

    Использовалось несколько видов специального ретрорефлективного материала для фона и скрываемой поверхности, на один из которых были направлены проекторы, отображающие фон за псевдопрозрачным объектом. Любопытно конечно, но технология, зависимая от возможностей внешних проекторов, даже в правильно оборудованном помещении вряд ли способна создать действительно реалистичную иллюзию прозрачности. Хотя смотрите сами:

Принцип работы ретро-рефлективного материала. Иллюстрация The University of Tokyo.

    Но неужели это все, чего ученым удалось достичь на сегодняшний день? Сделать объект полностью невидимым, конечно не представляется возможным, но если не говорить об абсолютной невидимости, то задача становится куда более реальной. Заставить объект исчезнуть современная наука не может, но зато может его замаскировать. Именно технологию адаптивного оптического камуфляжа зачастую и называют невидимостью, хотя ее название говорит само за себя. 

    Логичнее всего такой камуфляж видится в виде специального отображающего покрытия из тонких и гибких диспелеев и нескольких камер, расположенных с разных сторон объекта. Для наглядности представим себе человека, которого нам нужно замаскировать. Допустим, гибкость и прочность современных OLED-дисплеев позволит соединить их в единый костюм, осталось встроить в него миниатюрные 3D камеры, что уже сейчас не кажется невыполнимой задачей. Так в чем же тогда проблема?

А основных проблем всего 3:

1. Для того, что бы одеть человека в "костюм невидимости" нужно примерно 4 квадратных метра материала. Но чтоб наш невидимка не выглядел пикселизированым, словно брат Марио, причем еще и отображал правильную проекцию со всех возможных ракурсов, ему потребуется разрешение дисплея не менее 600dpi. Не сложно посчитать, что процессору такого устройства  будет необходимо обработать картинку размером около 320 гигапикселей (150 000 Full-HD дисплеев), что более чем в 10 тысяч раз выше разрешения самых дорогих современных зеркальных фотокамер. Не забываем, что в костюме было бы неплохо двигаться и при частоте 60 кадров в секунду,  нам нужно просчитывать 19,5 тэрапикселей в секунду. Теперь представьте себе габариты такого процессора.

Неотъемлемая часть костюма невидимости, если бы он собирался уже сейчас.

2. Питание. Питать нужно все - и камеры, и дисплеи, и процессоры. Снова проблема с габаритами.

3. Ну и наконец, если первые 2 проблемы кажутся поправимыми со временем (закон Мура пока еще работает), то есть еще одна. Яркость солнца. Вы когда-нибудь пробовали пользоваться своим смартфоном на улице в полдень, да еще и в солнечную погоду? Если нет - можете не пробовать. Яркость солнца просто не сопоставима с яркостью абсолютно любого дисплея. И если в тени или при пасмурной погоде вы можете полностью скрыться, то на фоне яркого неба, или будучи освещенным прямыми солнечными лучами, вряд ли удастся остаться незаметным.

Дисплей современного смартфона даже в помещении, на фоне окна выглядит ненатурально.

    Продолжение следует...