Ser invisibles se hace juego de… científicos

Abracadabra… ¡desaparézcase! Y aunque hay magos de todas las clases y científicos jugando a la magia o, mejor, haciendo magia, todo es cuestión de física pura y no tan elemental.

Se han inventado, la mayoría en teoría, mantos para hacer invisibles los objetos: utilizan metamateriales, que tienen propiedades especiales, y dependen de su polarización (la orientación). Además: funcionan en ciertas longitudes de las ondas de luz.

Hoy hay un anuncio. “Ver las cosas desaparecer es una experiencia sorprendente”, expresa Joachim Fischer, del Karlsruhe Institute of Technology en Alemania. Pero los mantos de invisibilidad no los crea con el fin de desaparecer los objetos, sino ver y aprender de las grandes capacidades que facilitan las nuevas teorías ópticas y los métodos de construcción a escalas de nanotecnología.

La llamada óptica de transformación muestra cómo manipular la luz de formas que se creían imposibles.

Fischer presentará la semana entrante la primera demostración de su manto tridimensional de invisibilidad que funciona con la luz visible –luz roja en longitud de onda de 700 nm independiente de la polarización.

Mantos previos requieren longitudes de onda más largas, como microondas o infrarrojo o necesitan una polarización específica.

El científico hizo su manto –de menos de la mitad del ancho de un cabello humano- dirigiendo un láser de escritura (como litografía)en un material de polímero para crear una estructura intrincada que semeja una pila de madera. La precisa variación del grosor de los ‘palos’ permite al manto doblar la luz de nuevas maneras.

El primer manto de invisibilidad se produjo en octubre de 2006, dirigiendo microondas de una frecuencia particular alrededor de un cilindro de cobre de una manera que las hacía emerger casi como si no hubiera nada allí.

Vuelven invisibles objetos sumergidos

Qué cosas se ven… o no se ven. Lo que ha sido el sueño de muchos hombres desde muy atrás en la historia, cada día está más cercano: la invisibilidad.

A la serie de nuevos materiales que han sido diseñados en diferentes laboratorios, los que doblan la luz de modo que no incida sobre ellos, haciéndolos invisibles al ojo humano de una u otra manera, se suma otro que hace invisibles los objetos bajo el mar. Ah, sí: para las ondas del sonar, de modo que, diríase, un submarino podría navegar sin ser detectado por instrumento alguno sobre la superficie.

En octubre de 2006 se anunció la producción de un manto de invisibilidad basado en metamateriales, que hacía que las microondas de una determinada frecuencia viajaran alrededor de un cilindro de cobre, de modo que parecía que no existiese nada.

En abril 30 de 2009, otros investigadores presentaron un manto que hacía objetos invisibles en la longitud de onda cercana al infrarrojo.

Hoy, encabezados por el profesor Nicholas Fang, científicos presentaron una tecnología que hace invisibles los objetos submarinos al sonar y otras ondas de ultrasonido.

“No estamos hablando de ciencia ficción. Estamos hablando de controlar las ondas de sonido doblándolas y torciéndolas en un espacio diseñado”, dijo Fang. “No se trata de uno de os trucos que hace Harry Potter”, agregó.

Los materiales que pueden envolver el sonido alrededor de un objeto en vez de reflejarlo o absorberlo han sido posibles, en teoría, por unos años, la realización del concepto ha sido un reto. En un artículo aceptado para publicación en el journal Physical Review Letters, el grupo de Fang describe cómo funciona su prototipo, capaz de ocultar un objeto de una amplia gama de ondas del sonido.

El manto está hecho con metamateriales, una clase de materiales artificiales cuyas propiedades han sido aumentadas como resultado de una cuidadosa ingeniería de su estructura. El grupo diseñó un manto cilíndrico de dos dimensiones hecho de 16 anillos concéntricos de circuitos acústicos estructurados para guiar las ondas del sonido. Cada anillo tiene un índice diferente de refracción, lo que hace que las ondas varían en velocidad de los anillos exteriores a los interiores.

“Lo que usted ve básicamente es una red de cavidades que están conectadas por canales. El sonido se propagará dentro de ellos, y las cavidades están diseñadas para reducir las ondas. A medida que viajen hacia adentro de los anillos, las ondas ganan más y más velocidad”.

Como la aceleración requiere energía, las ondas de sonido se propagan alrededor de los anillos exteriores, guiadas por los canales en los circuitos, que doblan las ondas para envolverlas alrededor de las capaz externas del manto.

El concepto fue probado con un cilindro que sumergieron en un tanque y luego con una variedad de objetos de diferentes formas y densidades.

El dispositivo ofrece invisibilidad para las ondas de ultrasonido de 40 a 80 KHz, aunque con modificación podría, en teoría, cubrir decenas de megahertz.

La idea ahora es estudiar las posibles aplicaciones militares y en la salud.

En la imagen, el dispositivo o manto de la invisibilidad submarina.

Abracadabra: ¡desaparécete!

n paso más hacia la invisibilidad. Lo que era exclusivo de series como Viaje a las Estrellas, El señor de los anillos y Harry Potter, dejará de serlo, quizás dentro de no mucho tiempo.
Varios pasos se han dado en ese sentido. Elena Semouchkina, profesora de la Universidad Tecnológica de Michigan, acaba de dar otro.
Encontró cómo utilizar resonancia magnética para capturar rayos de luz visible y enrutarlos alrededor de objetos, que se ese modo se vuelven invisibles al ser humano.
No se trata de tomarse una pastillita y listo, pero las aplicaciones se vienen a la mente de prisa.
En la publicación Applied Physics Letters reportó, con Douglas Werner y George Semochkin, presentaron el avance: el desarrollo de un manto no metálico que usa resonadores de vidrio idénticos hechos de un tipo de material dieléctrico (que no conduce la electricidad) . En simulaciones de computador, el manto hace que objetos golpeados por ondas de infrarrojo -de una millonésima de largo- desaparezcan de la vista.
Ensayos exitosos de otros científicos han empleado anillos de metal y alambres, pero es la primera vez, dijo, que se logra desaparecer objetos con vidrio.
En la foto, la profesora muestra los resonadores de cerámica que le permiten desaparecer objetos en las frecuencias de microondas, trabajo en el cual está inmersa ahora.