دانشمندان آینه دروغ‌گو ساختند که واقعیت را به شما نشان نمی‌دهد

وظیفه یک آینه، بازتاب دقیق و بدون تغییر تصویری است که در برابر آن قرار دارد. با آنکه آینه‌های شهربازی‌ها با انحراف‌های تعمدی واقعیت را برهم می‌زنند، اما همچنان تصویری وابسته به شکل فیزیکی جسم ارائه می‌دهند. اکنون مهندسان دانشگاه UCLA سازه‌ای به نام «آینه دروغ‌گو» طراحی کرده‌اند که با دریافت نور هر جسم، تصویری متفاوت و از پیش تعیین‌شده را بازتاب می‌دهد.

به ریپورت ساینس‌آلرت، تصویرسازهای متداول مانند پروژکتورها برای بازتاب یک تصویر از پیش برنامه‌ریزی‌شده به منبع انرژی، پردازش دیجیتال و صفحه نشان دادن داخلی نیاز دارند. در مقابل، آینه دروغ‌گو یک قطعه نوری غیرفعال (Passive) است که بدون مصرف برق کار می‌کند. این ساختار مانند یک فیلتر دگرگون‌کننده نوری است و الگوی نور لاگینی را دریافت و آن را به موج نوری فریبنده و جدید تبدیل می‌کند.

در مرحله طراحی، پژوهشگران از الگوریتم‌های یادگیری عمیق برای محاسبه دقیق آرایش میکروسکوپی سطح آینه استفاده کردند تا نور لاگینی را به تصویر مورد نظر هدایت کند. پس از ساخت این سطح، آینه تنها یک تصویر ثابت را بازتاب می‌دهد؛ مثلاً اگر آینه برای نشان دادن تصویر یک مرغابی آموزش دیده باشد، هر الگوی نوری لاگینی را به شکل همان مرغابی بازتاب خواهد داد.

ساخت آینه‌های دروغگو

محققان آینه‌های دروغ‌گو را برای تبدیل تصاویر گوناگون آموزش دادند. در این آزمایش‌ها، تصاویر مختلفی از لباس‌ها به تصویر یک کیف، ارقام گوناگون دست‌نویس به عدد هشت و طرح‌های ساده خطی به چهره یک پاندا تبدیل شدند. نکته جالب در این آزمایش‌ها زمانی مشخص شد که سیستم با لاگینی‌هایی مواجه شد که پیش از آن هرگز در داده‌های آموزشی ندیده بود؛ با‌این‌حال، آینه همچنان توانست تصویر هدف و فریبنده را با وضوح و دقت کامل تولید کند.

READ  مدرنا برای دوز چهارم واکسن کرونا به دنبال تاییدیه FDA است

با وجود عملیات موفق‌های اولیه، این فناوری هنوز با یوزردهای تجاری و روزمره فاصله دارد. شرایط نوری پیچیده در دنیای واقعی با محیط‌های کنترل‌شده آزمایشگاهی تفاوت‌های زیادی دارد.

یکی از چالش‌های اصلی، نوع نور موجود در محیط است. آزمایش‌های فعلی بر پایه نورهای خاصی انجام شده‌اند، درحالی‌که نور خورشید و روشنایی‌های معمول فرق دارند. برای عملکرد کامل در محیط‌های طبیعی، سیستم به ساختارهای چندلایه‌ای نیاز دارد تا بتواند نورهای مختلف را کنترل و ترکیب کند.

این آینه‌ها یوزردهای مختلفی خواهند داشت؛ یکی از اصلی‌ترین زمینه‌های استفاده از این فناوری، استتار بصری پیشرفته است. به‌جای پنهان‌کردن تجهیزات حساس یا قرار دادن جعبه‌های محافظ بر روی آن‌ها می‌توان از آینه دروغ‌گو در جلوی جسم استفاده کرد تا تصویری عادی، بی‌خطر و معمولی را به ناظران نشان دهد. علاوه‌بر یوزردهای نظامی و ایمنیی، این فناوری می‌تواند در صنایع سرگرمی و خانه‌های وحشت نیز جذابیت بالایی داشته باشد.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Nature Communications منتشر شده است.