Новини науки

Вчені з Китаю показали інтелектуальний «матеріал-невидимку» — метапокриття, що управляє відображенням та розсіюванням випромінювання. Фізична суть покриття полягає в тому, щоб пригнічувати електромагнітне розсіювання прихованого об’єкта або реконструювати характеристики розсіювання, щоб імітувати характеристики, створені навколишнім фоном.

Дослідники продемонстрували автономний аероамфібійний «матеріал-невидимку», який включає набір модулів сприйняття, прийняття рішень і виконання, здатний підтримувати невидимість серед калейдоскопічного фону і нейтралізувати зовнішні впливи.

Фізичний прорив полягає у просторово-часової модуляції, наданої регульованими метаповерхнями для формування поля розсіювання як у просторовій, так і частотній областях. Щоб інтелектуально управляти просторово-часовими метаповерхнями, дослідники запровадили стохастичне еволюційне навчання, що автоматично узгоджується з оптимальним рішенням за допомогою максимально ймовірнісного висновку.

В експерименті вони втілили цю концепцію на безпілотному дроні та продемонстрували адаптивну невидимість у трьох поширених ландшафтах – на морі, суші та повітрі, з подібністю до 95%. Команда заявляє, що їхня робота розширює застосування поверхонь невидимок на леткі об’єкти.

За словами команди, покриття може нейтралізувати зовнішній вплив, зберігаючи при цьому невидимість у динамічних умовах. Ключовим досягненням є те, як система маніпулює регульованими метаповерхнями для формування поля розсіювання у просторі та частотних областях за допомогою просторово-часової модуляції.

Команда розробила безпілотний літальний апарат, який здійснює сканування, прийняття рішень та забезпечує роботу покриття. Спеціальна техніка змінює його вигляд і поведінку, щоб керувати його поверхнею у просторі та часі. Це дозволяє дрону зливатись або виділятися у різних середовищах, таких як вода, земля чи повітря.

Щоб це спрацювало, команда використовувала інтелектуальну систему навчання на основі генеративної нейронної мережі, що управляє складним зв’язком між хвилями та метаповерхнями. Це допомагає дрону визначити найкращий спосіб налаштування та вибрати найкращий із можливих варіантів поведінки на основі ймовірностей. Вчені перевірили це на дроні, який спрацював, зробивши дрон практично непомітним у різних умовах.

Епоха розумних покриттів і розумних метаповерхностей тільки починається. Зусилля щодо досягнення цієї мети були втілені в оптимізацію дизайну фотоніки, захоплення прихованої фізики та автоматизацію метаустроїв», — йдеться у дослідженні.