schijf

Wetenschappers tonen aan dat het heel gemakkelijk en goedkoop kan zijn om een onzichtbaarheidsmantel te maken. Zo gemakkelijk zelfs dat vrijwel iedereen met een redelijke 3D-printer er thuis moeiteloos eentje printen kan!

Onzichtbaarheidsmantels kennen we nu nog vooral uit ingewikkelde wetenschappelijke experimenten in laboratoria. Maar als het aan onderzoekers van de Duke University ligt, duurt het niet lang meer voor wij – als leken – een simpele versie van deze onzichtbaarheidsmantels gewoon thuis kunnen produceren. “Ik zou willen stellen dat iedereen die een paar duizend dollar kan besteden aan een 3D-printer in enkele uren tijd een mantel kan maken,” vertelt onderzoeker Yaroslav Urzhumov.

3D-printers
3D-printers produceren objecten. Ze doen dat door – geleid door een computerprogramma – opeenvolgende dunne laagjes materiaal op elkaar te stapelen. Net zo lang tot er een object ontstaat.

Onzichtbaarheidsmantel

Een onzichtbaarheidsmantel maakt objecten onzichtbaar doordat deze lichtgolven afbuigt.

De mantel
Volgens Urzhumov is het goed mogelijk om op deze manier ook een onzichtbaarheidsmantel te printen. Samen met collega’s voegt hij direct de daad bij het woord, zo is te lezen in het blad Optics Letters. Zijn team produceerde met behulp van een 3D-printer een schijf met gaatjes. Een algoritme berekent exact waar de gaatjes moesten komen om ervoor te zorgen dat de schijf microgolven afbuigt. In het hart van de geprinte schijf bevindt zich een gat. Wanneer onderzoekers in dit gat een object plaatsten en er microgolven op afsturen, zorgt de schijf ervoor dat het object onzichtbaar was. “Het ontwerp van de mantel voorkomt dat er een ‘schaduw’ ontstaat en dat het object licht verstrooit,” legt Urzhumov uit. “Daardoor wordt een helder, zeer reflecterend object zoals een metalen cilinder onzichtbaar gemaakt.” Het fabriceren van de schijf kostte een kleine zeven uur.

Op dit moment is de geprinte schijf alleen in staat om microgolven af te buigen. Maar de onderzoekers zijn ervan overtuigd dat deze in de nabije toekomst ook andere golflengtes licht – waaronder zichtbaar licht – kan afbuigen. En het is ook niet ondenkbaar dat in de toekomst veel grotere objecten door middel van zo’n geprinte mantel onzichtbaar kunnen worden gemaakt. “Computersimulaties doen me geloven dat het mogelijk is om een soortgelijke polymeren laag te maken die slechts 2,5 centimeter dik is en rond een enorm object met een diameter van enkele meters geplaatst kan worden.”