Suomalaiset kehittivät uuden keinon toteuttaa näkymättömyyttä mikroaalloilla

Harry Potter käyttää näkymättömyysviittaa, ja taikuritkin osaavat kadottaa esineitä.

Mutta oikea näkymättömyys elävässä elämässä, haloo!

Odottakaapa muutama vuosi. Mikroaalloilla esineet saa jo kadotettua.

Materiaalien tutkijat Duken yliopistosta esittelivät Yhdysvalloissa 2006 mullistavan rakennelman.

Se todella kadottaa esineet, mutta ei niin, että katoamisen näkisi paljain silmin. Temppu onnistuu vain kapealla taajuuskaistaleella, mikroaaltojen alueella.

Taikurimainen laite koostuu kymmenestä lasikuituisesta kehästä. Niissä on kuparipäällyste hilamaisessa muodossa.

Kun sähkömagneettiset aallot osuvat kuparihiloihin, ne kiertävät kohteen, joka on kehän sisällä. Sitten aallot palaavat samaan asentoon kohteen takana – aivan kuin ne olisivat ylittäneet tyhjän tilan.

"Vanha konsti", sanoo diplomi-insinööri Pekka Alitalo Teknillisestä korkeakoulusta Espoon Otaniemessä.

Äänenpainossa kuultaa kokemus. Aivan kuin näkymättömyyden loihtiminen olisi insinööreille arkista puuhaa.

Alitalo esittelee omaa näkymättömyyslaitettaan: siinä on vain kuparisia ritilöitä, metallinen lieriö tappeineen ja kaukalo.

Ei näytä rakettitieteeltä.

Alitalo on kuitenkin pohtinut kohteen kadottamista uudesta vinkkelistä.

Menetelmä perustuu siirtojohtoverkkoihin. Niitä on melkein jokaisessa sähkölaitteessa. Esimerkiksi kodin tv-antennikaapeli on siirtojohto.

Alitalo esittelee laitetta, joka vähentää metallisen esineen sirontaa kerroksittaisen siirtojohtoverkon avulla. Rakenne asetetaan esineen ympärille ja osittain sen sisälle.

Alitalon kehittämä laite peittää pienen metallisen sylinterimäisen kappaleen mikroaalloilta, jotka siihen kohdistuvat.

Sähkömagneettiset aallot kulkevat esineen läpi verkon johtamana.

"Aallot kulkevat esineen rakenteiden välistä kuin uomiinsa hakeutuva vesi", tuleva tohtori vertaa. Alitalo väittelee perjantaina näkymättömyydestä Teknillisellä korkeakoululla.

Siirtojohtoverkko tekee hilamaisen esineen läpinäkyväksi: siitä ei enää siroa säteilyä mihinkään.

Alitalo puhuu mielellään myös sähkömagneettisesta verhoamisesta sanan "näkymättömyys" rinnalla.

Laitteen etu Duken yliopiston keksintöön verrattuna on, että se on yksinkertainen valmistaa. Lisäksi sitä voi käyttää huomattavasti laajemmalla taajuusalueella.

Mutta onko kaikki tämä vain kokeilevaa taikuutta? Mihin esineiden kadottamisella pyritään?

"Tällä voi ratkoa joitakin tietoliikenteen ongelmia. Esimerkiksi antennit toimivat paremmin, jos niiden lähellä olevat metalliset rakenteet tekee näkymättömiksi sähkömagneettisille aalloille", Alitalo kertoo sovelluksista.

Alitalon kehittämä laite kadottaa sironnan taajuusalueella 2–4 gigahertsiä eli aika laajalla taajuusalueella. Laite vähentää sirontaa tuon taajuuskaistan keskellä yli 95 prosenttia.

Laitteen henkinen isä on professori Sergei Tretyakov, joka johtaa TKK:n radiotieteen ja -tekniikan laitoksen keinotekoisten materiaalien tutkimusryhmää.

Myös tutkija Olli Luukkonen osallistui suunnitteluun Alitalon ryhmässä. Alitalo sai oppeja myös Sveitsissä Lausannen teknillisessä instituutissa.

Laite on patentoitavana. Sen mittaustulokset on esitelty jo yhdysvaltalaisessa huippulehdessä Applied Physics Letters.

Turha kai mainitakaan, että laite edustaa maailman huippuluokan tutkimusta.

Mikroaalloista katse siirtyy väkisin itse Alitaloon. Milloin hän saisi kadotettua itsensä tämän tapaisella laitteella?

Kohde eli Alitalo todella katoaisi näkökentässä, jos valo ei heijastuisi hänestä tavalliseen tapaan. Alitalosta ei siroaisi sähkömagneettista säteilyä verkkokalvolle.

Se ei onnistu vielä. Näkyvän valon aallonpituuden alueella ei ole sopivia materiaaleja ja tekniikoita valmistaa laitetta.

Näkymättömyyttä on siksi vielä vaikeaa toteuttaa ihmisen tavalliseen näkökenttään.

Materiaalin rakenneosien pitäisi olla kooltaan pienempää kuin näkyvän valon aallonpituus. Se tarkoittaisi nanometrien eli metrin miljardisosien luokkaa.

Harry Potter voi silti saada viitalleen kilpailijan.

Duken yliopistossa yritetään jo rakentaa laitetta, joka kadottaa esineitä näkökentän aallonpituuksilla, kertoo Discover-lehden huhtikuun numero.

Myös TKK:n ryhmän tavoite on rakentaa uusi laite, joka toimisi näkyvän valon alueella.

Kauppojen hyllyille velhomaista tuotetta saa vielä odottaa. Eri sovellusten kehittämiseen menee varmasti pari sukupolvea.

Mutta ehkä lastenlapsille voi iltasaduissa jo vinkata näkymättömyyslaitteen seuraamuksista. Näkymättömyydestä kun voi seurata arkielämään monenlaista kepposta tai hämminkiä.

Lisää aiheesta:

Helsingin Sanomat | hs.online@hs.fi