Microondas bloqueadas y dispersadas (I), y "reconstruidas" con el armazón.
Investigadores consiguen envolver un objeto tridimensional, haciéndolo invisible desde cualquier ángulo, por primera vez.
La técnica funciona en el espectro de las microondas, que son las que tienen entre un milímetro y un metro de longitud de onda, pero que están fuera del espectro visible.
La técnica consiste en utilizar un armazón compuesto de materiales plasmónicos, que, al presentar un "negativo fotográfico" de un objeto cubierto, efectivamente lo anula.
Los materiales plasmónicos reflejan las ondas electromagnéticas de forma diferente a la usual.
La idea, presentada en la prestigiosa publicación New Journal of Physics, podría tener sus primeras aplicaciones en microscopios de alta resolución.
La mayoría de los esfuerzos para hacer objetos invisibles mediante el encubrimiento se han centrado en la ingeniería de "metamateriales": modificar materiales apra que tengan propiedades que no pueden ser encontradas en la naturaleza.
Estas modificaciones le permiten a los materiales canalizar la luz en formas inusuales, concretamente, pueden hacer que los rayos se perciban como si no hubiesen llegado o no hubiesen sido reflejados por un objeto cubierto.
Anteriores esfuerzos de hacer que objetos en tres dimensiones desaparezcan se basaban en la idea de la "alfombra de cobertura", mediante la cual el objeto es revestido con una especie de alfombra de metamateriales que reflejan la luz de una forma por la cual hacen aparecer al objeto invisible.
Ahora, Andrea Alu y sus colegas de la Universidad de Texas en Austin han usado el truco "al descubierto", haciendo que un cilindro de 18 centímetros de largo sea invisible a la luz en el rango de las microondas.
Efectos negativos
La luz puede ser explicada en términos de campos eléctrico y magnético, y lo que le da a un objeto su apariencia es la forma en que los átomos que lo constituyen absorben y reflejan estos campos.
Anteriores pruebas con metamateriales consistían en hacer que estos desviasen la luz alrededor de un objeto, usando estructuras cuidadosamente diseñadas que podían rebotar la luz de una manera determinada.
En contraste, los materiales plasmónicos pueden ser diseñados para que afecten los campos electromagnéticos opuestos al del objeto dado.
"Lo que nosotros hacemos es diferente. Usamos un armazón o estructura que dispersa la luz por si sola, pero lo interesante es que si combinas este armazón con el objeto al que está cubriendo, los efectos de ambos se complementan y el objeto se hace completamente invisible", le explica el profesor Alu a la BBC.
El armazón de material plasmónico es, en esencia, un negativo fotográfico del objeto cubierto, una representación de su opuesto.
Como resultado, la cobertura debe ser adaptada al objeto que va a cubrir, y sería imposible usar el mismo armazón para dos objetos distintos.
Pero el éxito con los cilindros sugiere que valdría la pena continuar con el estudio a diferentes longitudes de onda. "Es un objeto real en nuestro laboratorio, que básicamente desaparece", subraya el profesor Alu.
¿Invisible a simple vista?
El sistema podría mostrar con detalles imagenes de las aprtículas más pequeñas que conocemos.
Aún así, es poco probable que la idea funcione a longitudes de onda dentro del espectro visible.
Alu explica que este sistema podría ser usado en microscopios de escáner, los más potentes que existen, para conseguir una mejor imagen de ondas muy pequeñas.
Ortwin Hess, profesor de metamateriales en el Imperial College de Londres, dijo que el trabajo era una "muy buena verificación de que el sistema funciona".
"Hay algunos límites en su aplicación, pero igualmente es un hallazgo muy interesante", le dijo a la BBC.
Hess explicó que en futuras aplicaciones, los materiales plasmónicos podrían ser combinados con metamateriales estructurales ya en desarrollo. La luz podría ser dirigida a donde mejor convenga, o, como en este caso, incluso anulada.
El encubrimiento en el espectro visual, esto es, esconder al ojo humano materiales y formas complejas, se antoja distante en el tiempo, pero Alu explica que, mientras tanto, se darán pasos en esa dirección.
"Hay aún mucho trabajo que hacer", dijo Alu. "Nuestro objetivo era simplemente demostrar que esta técnica plasmónica puede reducir la dispersión de la luz de un objeto en un espacio abierto".
"Si tuviese que apostar, diría que en cinco años esta va a ser la técnica plasmónica usada para aplicaciones prácticas", añadió.
Fuente:
BBC Ciencia
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