Mantel tembus pandang, yang membuat
pemakainya menjadi kasat mata, mungkin tak lagi hanya bisa ditemui dalam kisah
Harry Potter. Keberadaannya setahap menuju kenyataan meski untuk kali ini,
mantel ‘ajaib’ hanya bisa berlaku pada gelombang mikro, bukan cahaya
nampak.
Para peneliti AS baru saja berhasil
mengembangkan mantel setipis mikrometer, yang dapat menyembunyikan objek
tiga dimensi dari gelombang mikro di lingkungan sekitarnya, dari segala arah
dan dari segala posisi pengamat.
Untuk studi yang dipublikasikan
dalam New Journal of Physics ini, para peneliti University of Texas di
Austin, menggunakan lapisan ultra-tipis yang disebut “metascreen“.
Mantel metascreen dibuat
dengan strip pita tembaga setipis 66 µm yang dilampirkan ke film polikarbonat
fleksibel setipis 100 µm dalam desain berbentuk jaring. Mantel ini digunakan
untuk menyelubungi batang silinder berukuran 18 cm dari gelombang mikro, dan
berfungsi optimal ketika gelombang mikro berada pada frekuensi 3,6 GHz serta
pada bandwidth yang cukup luas.
Dari kemampuan beradaptasi yang
melekat pada metascreen serta keunggulan teknik selubung yang
digunakan dalam studi ini, para peneliti memperkirakan bahwa objek-objek
berbentuk ganjil dan asimetris juga bisa diselubungi dengan prinsip yang sama.
Mantel ini digunakan untuk
menyelubungi batang silinder berukuran 18 cm dari gelombang mikro, dan
berfungsi optimal ketika gelombang mikro berada pada frekuensi 3,6 GHz serta
pada bandwidth yang cukup luas. (Kredit: Institute of Physics)
Objek mampu terdeteksi ketika
gelombang-gelombang – entah itu gelombang suara, cahaya, sinar-x ataupun
gelombang mikro – terpantul dari permukaannya. Kita bisa melihat
objek saat sinar cahaya memantul dari permukaannya ke arah mata kita
dan mata kita mampu memproses informasi tersebut.
Studi selubung sebelumnya
menggunakan metamaterial untuk mengalihkan, atau membelokkan, gelombang di
sekitar objek. Sedangkan metode dalam studi kali ini, yang oleh para peneliti
dijuluki “mantle cloaking“, menggunakan jenis terbaru, metascreen
logam ultra-tipis, untuk membatalkan gelombang yang terpancar dari objek
terselubung.
“Saat terjadi intervensi pada
bidang-bidang pancar dari mantel dan objek, mereka lantas saling
membatalkan satu sama lain. Efek keseluruhannya adalah transparansi dan tembus
pandang dari semua sudut pengamatan,” kata
sesama penulis studi, Profesor Andrea Alu.
“Keuntungan dari mantel selubung
lewat teknik yang menarik ini adalah kemampuannya beradaptasi, kemudahan
manufaktur dan peningkatan bandwidth-nya. Kami telah menunjukkan bahwa
Anda tidak harus menggunakan metamaterial yang tebal untuk membatalkan pancaran
dari sebuah objek. Permukaan bermotif sederhana yang konformal terhadap
objek mungkin sudah cukup dan, dalam banyak hal, bahkan lebih baik dibanding
metamaterial tebal.”
Tahun lalu, kelompok peneliti ini
menjadi yang pertama yang berhasil menyelubungi objek 3D ke keadaan kasat mata.
Dalam studi tersebut, mereka menggunakan metode yang disebut “plasmonic
cloaking“, yaitu menggunakan material yang lebih tebal untuk membatalkan
pancaran gelombang.
Untuk ke depan, salah satu tantangan
utama bagi para peneliti adalah menggunakan “mantel selubung” ini untuk
menyembunyikan objek dari cahaya nampak. “Pada prinsipnya teknik ini juga bisa
digunakan pada cahaya mantel,” lanjut Profesor Alu.
“Kenyataannya, metascreen
lebih mudah disadari keberadaannya pada frekuensi nampak dibanding metamaterial
tebal, dan konsep ini mungkin bisa menempatkan kami untuk lebih dekat dengan
realisasi praktisnya. Bagaimanapun juga, ukuran objek yang bisa diselubungi
secara efisien lewat metode ini harus didasarkan pada skala panjang gelombang
pengoperasian, sehingga jika diterapkan pada frekuensi optik, kami mungkin
bisa secara efisien menghentikan pancaran dari objek berukuran mikrometer.
“Namun, kami sudah bayangkan
aplikasi-aplikasi menarik lainnya untuk menggunakan mantel selubung dan cahaya
nampak, seperti mewujudkan nano-tag dan nano-saklar optikal, serta perangkat
penginderaan noninvasif, yang dapat memberi beberapa manfaat bagi dunia
biomedis dan instrumentasi optikal.”
Kredit: Institute
of Physics
Jurnal: J C Soric, P Y Chen, A Kerkhoff, D Rainwater, K Melin, A Al. Demonstration of an ultralow profile cloak for scattering suppression of a finite-length rod in free space. New Journal of Physics, 2013; 15 (3): 033037 DOI: 10.1088/1367-2630/15/3/033037
Jurnal: J C Soric, P Y Chen, A Kerkhoff, D Rainwater, K Melin, A Al. Demonstration of an ultralow profile cloak for scattering suppression of a finite-length rod in free space. New Journal of Physics, 2013; 15 (3): 033037 DOI: 10.1088/1367-2630/15/3/033037
0 komentar:
Posting Komentar