مهندسون يصنعون “مرآة كاذبة” غريبة يمكنها يومًا ما إخفاء الأشياء عن مرأى من الجميع
للمرآة وظيفة واحدة: أن تعكس بدقة الجسم الموجود أمامها.
أوه، بالتأكيد، قد تحصل على مرآة الملاهي الغريبة التي تعكس رؤية مشوهة عمدًا للواقع – ولكن إذا نظرت إلى المرآة، يمكنك أن تكون واثقًا إلى حد معقول من أن ما تعكسه يتوافق إلى حد ما مع الواقع المادي.
ولكن ماذا لو نظرت إلى المرآة ووجدت أن ما أظهرته لك كان شيئًا مختلفًا تمامًا عما كانت تعكسه؟
هذا ما قام ببنائه فريق من المهندسين في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس – “مرآة كاذبة” تعكس عمداً صورة مضللة.
إنه مجرد إثبات للمفهوم في هذه المرحلة، حيث ينتج صورة بسيطة محددة مسبقًا استجابةً لمجموعة من المدخلات – لكن الباحثين يتصورون تقنية متطورة يمكنها إخفاء كائن ما عن طريق استبدال المعلومات البصرية الواردة من هذا الكائن بشيء أكثر شيوعًا.
قال المهندس والمخترع أيدوجان أوزكان من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس لموقع ScienceAlert: «في البصريات التقليدية، يتطلب مولد الصور (مثل جهاز العرض أو مُعدِّل الضوء المكاني) عادةً مصدرًا نشطًا للطاقة، ومعالجة رقمية، وشاشة داخلية لعرض صورة مبرمجة مسبقًا».
“على النقيض من ذلك، تعتبر “المرآة الكاذبة” عنصرًا بصريًا سلبيًا. وهي تعمل من خلال انعكاس الضوء الوارد من المشهد، وتعمل مثل مرشح التحويل البصري. فهي تأخذ أي نمط ضوء مكاني وارد يضربها وترسمه في صورة/واجهة موجية خادعة.”
سر المرآة هو سطح منظم يتكون من ميزات صغيرة تغير مرحلة الضوء المنعكس منها.
خلال مرحلة التصميم، يتم استخدام التعلم العميق لتحديد نمط الهياكل المطلوبة لتوجيه الضوء إلى إنتاج الصورة المطلوبة. ويمكن بعد ذلك تصنيع السطح، وبعد ذلك يتم إنتاج صورة واحدة فقط – دعنا نقول، بطة – بحيث يتم تحويل مجموعة واسعة من الصور المدخلة المختلفة إلى نفس شرك البط.
المبدأ لديه شيء مشترك مع أ صورة ثلاثية الأبعاد – سطح مصمم بعناية يعالج مرحلة الضوء الوارد بحيث تتداخل الموجات لإنتاج الصورة المطلوبة.
ولكن بدلاً من مجرد إعادة بناء الصورة المخزنة، تم تصميم المرآة الكاذبة لتحويل المعلومات المرئية التي يحملها الضوء الوارد بالفعل إلى صورة مختلفة محددة مسبقًا.
وفي عمليات المحاكاة الحاسوبية، قام الباحثون بتدريب مرايا كاذبة مختلفة لتحويل صور الملابس إلى حقيبة، وأرقام مختلفة مكتوبة بخط اليد إلى الرقم 8، ورسومات بسيطة إلى وجه الباندا.
وعندما اختبر الباحثون التصاميم باستخدام صور لم تكن جزءًا من هذا التدريب – صور لم يرها النظام من قبل – استمر في إنتاج صورة يمكن التعرف عليها من شركه.
بعد ذلك، قام الباحثون ببناء إحدى هذه المرايا – النسخة ذات الرقم 8.
استخدم إعدادهم التجريبي مجموعة من المرايا الصغيرة لتحويل الأرقام المكتوبة بخط اليد إلى شرك. وقد عملت مع أطوال موجية منفصلة للأحمر والأزرق والأخضر، بالإضافة إلى الموجات الثلاثة في وقت واحد.
عملت النسخة الثانية عبر نطاق مستمر (عريض النطاق) من الأطوال الموجية المرئية.
باعتبارها إثباتًا للمفهوم، تعتبر الفكرة واعدة، لكنها بعيدة كل البعد عن كونها تقنية عملية. إن التفاعل المعقد للضوء في العالم الحقيقي يختلف تمامًا عن بيئة المختبر الخاضعة للرقابة.
وقال أوزكان: “يوضح بحثنا نتائج مهمة من خلال تجاوز عمليات محاكاة الطول الموجي الفردي إلى التحقق التجريبي باستخدام قنوات RGB متعددة الأطوال الموجية (أحمر / أخضر / أزرق) وتصميم النطاق العريض”.
“ومع ذلك، فإنه لا يزال يعتمد إلى حد كبير على الإعداد البصري الذي يتم التحكم فيه بإحكام في إعداد المختبر (باستخدام مصفوفات المرآة الدقيقة ومحاذاة الشعاع الدقيقة) بدلاً من جهاز التوصيل والتشغيل الذي يمكنك تعليقه على جدار غرفة المعيشة.”
استخدم العرض التوضيحي ضوءًا متماسكًا، في حين أن ضوء الشمس والأشكال الأخرى من الإضاءة الواقعية هي التي تستخدمه عادة غير متماسكة. لكن الباحثين قاموا أيضًا بتصميم نسخ للضوء المتماسك جزئيًا، مما يوضح أن النهج الأساسي يمكن أن يعمل في عمليات المحاكاة تحت إضاءة أقل صرامة.
من المحتمل أن يحتاج مثل هذا الإصدار إلى طبقات بنية متعددة يمكنها توجيه ومزج الضوء من زوايا محيطة متعددة.
قال أوزكان لـ ScienceAlert: «بدلاً من الاعتماد على سطح واحد رفيع منظم يعمل من أجل حزم متسقة جيدًا، من المحتمل أن يحتاج النظام إلى هياكل حجمية أعمق ومتعددة الطبقات قادرة على توجيه ومزج الضوء غير المتماسك القادم من زوايا عشوائية».
حسنا، ثم ماذا؟ ماذا سيفعل أي شخص به؟
حسنا، يمكن أن يكون خيار واحد تمويه.
متعلق ب: الفيزياء الرائعة وراء كيفية عمل المرايا
وأوضح أوزجان أن “المرآة الكاذبة، بدلاً من إخفاء الهدف، تخلق شركًا حميدًا ذو مظهر طبيعي يخدع المراقب ويجعله يعتقد أنه لا يوجد شيء غير عادي”.
“على سبيل المثال: تخيل حماية جهاز تكتيكي حساس. بدلاً من وضع صندوق ضخم أو غطاء واقٍ فوقه (الذي يشير إلى أي شخص يمر بجانبه بوجود شيء ثمين أو سري بداخله)، تعكس المرآة المستلقية الموضوعة أمامه نمطًا عاديًا تمامًا وغير مثير للاهتمام.”
وتشمل التطبيقات المحتملة الأخرى الأمن والدفاع والترفيه، ويبدو أن هذا الخيار الأخير له إمكانات بالتأكيد. تخيل أنك تنظر إلى مرآة الملاهي تلك وترى غولًا مشتعلًا ينظر إليك بنظرة شبق.
تنحي جانبًا، أيتها المرآة المتذبذبة. جلب على الأكاذيب.
وقد تم نشر النتائج في اتصالات الطبيعة.
تم التحقق من صحة هذه المقالة بواسطة كلير واتسون وتم تحريره بواسطة كلير واتسون. وبينما نفخر بعمليتنا، فإننا بشر فقط. إذا اكتشفت خطأً، يرجى اعلامنا.
المصدر الأصلي: www.sciencealert.com
