Logran volver invisible un objeto tridimensional por primera vez

Publicado en por Ivonne Leites. - Atea y sublevada.

 

La capa de Harry Potter para hacernos invisible, más cerca.

La capa de Harry Potter para hacernos invisible, más cerca.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Texas ha conseguido, por primera vez, volver invisible un objeto tridimensional al aire libre. Y aunque el experimento no se ha realizado en el rango de la luz visible, sino en el de las microondas, se trata de un paso enorme para conseguir que la famosa ”capa de invisibilidad” de Harry Potter se convierta, por fin, en algo real.

A diferencia de otros experimentos, que hasta ahora se habían limitado a hacer “desaparecer” objetos bidimensionales, este estudio, que se publica hoy en New Journal of Physics, demuestra por vez primera que es posible conseguir que un objeto cualquiera se vuelva invisible sin necesidad de someterlo a condiciones de laboratorio. Además, la invisibilidad “funciona” desde cualquier dirección, es decir, sin importar la posición en la que se encuentre el observador.

Utilizando un método llamado ”encubrimiento plasmónico”, los investigadores lograron ocultar, a un rayo de microondas, un tubo cilíndrico de 18 cm. Algunos de los logros más recientes en el campo de la invisibilidad se habían conseguido utilizando “capas” de metamateriales transformados no homogéneos, que tienen la capacidad de curvar la luz alrededor de los objetos, creando la ilusión de que no están allí. Sin embargo, en esta ocasión, Andrea Alu y sus colegas de la Universidad de Texas en Austin utilizaron “metamateriales plasmónicos”, que consiguen el efecto de la invisibilidad de una forma muy diferente.

Cuando un rayo de luz incide sobre un objeto cualquiera, rebota sobre él y se dispersa en otras direcciones, igual que una pelota de tenis que rebotara contra una pared. La razón de que podamos ver ese objeto es que la luz ha “rebotado” hacia nuestros ojos, que son capaces de transmitir al cerebro la información recibida y convertirla en lo que llamamos “vista”.

Pero los metamateriales plasmónicos no tratan a la luz de la misma manera. Y cuando los campos de dispersión de una “capa plasmónica” interfieren con los del objeto que se quiere volver invisible, se anulan mutuamente, consiguiendo un efecto de transparencia total desde cualquier ángulo de observación. De hecho, es como si el objeto que tenemos delante no estuviera allí.

“Una de las ventajas de la técnica del ocultamiento plasmónico -asegura el profesor Andrea Alu- es su robustez, superior a la de las capas convencionales basadas en metamateriales transformados no homogéneos. Eso hace que nuestro experimento sea mucho más resistente a cualquier posible imperfección, lo que resulta especialmente importante cuando se quiere ocultar un objeto tridimensional al aire libre”.

Como si nunca hubiera estado

Alu y sus colegas cubrieron el tubo cilíndrico con un escudo de metamaterial plasmónico. Después dirigieron un haz de microondas hacia el cilindro oculto y cartografiaron la dispersión resultante. Era como si el cilindro nunca hubiera estado allí. El experimento, repetido varias veces y a diferentes frecuencias, funcionó especialmente bien a 3,1 gigahercios.

Según los investigadores, su técnica puede ocultar cualquier clase de objeto, sin importar que su forma sea irregular o asimétrica. El siguiente paso, aseguran, será conseguir el mismo efecto en el rango de la luz visible, es decir, el que percibimos a simple vista.

“En principio -asegura Alu- la técnica puede ser usada también con luz visible. De hecho, algunos materiales plasmónicos funcionan a la perfección en frecuencias ópticas. Sin embargo, el tamaño de los objetos que pueden ser eficazmente ocultados está en función de la longitud de onda en la que estemos operando, por lo que, al aplicar frecuencias ópticas (luz visible), el tamaño de los objetos que podremos ocultar de manera eficaz no pasará de algunas micras (milésimas de milímetro)”.

“A pesar de ello -prosigue el investigador- hacer invisibles objetos pequeños puede resultar muy importante para una gran variedad de aplicaciones. Por ejemplo, estamos investigando la aplicación de estos conceptos para ocultar, en las frecuencias ópticas, las puntas de los microscopios, algo que sería extremadamente beneficioso para los trabajos en el campo de la biomedicina”.

(Con información de ABC)

Cubadebate

Científicos logran hacer invisible un objeto tridimensional

26 de enero, 2012,


Bajo el método conocido como “encubrimiento plasmónico”, científicos de la Universidad de Texas han conseguido un hito que nos acerca más que nunca a la posibilidad de esa capa del icónico Harry Potter. Han conseguido por primera vez en la historia volver invisible un objeto tridimensional.

Para que nos hagamos una idea del hito que supone, hasta ahora sólo se habían podido llevar a cabo experimentos donde la invisibilidad lograda era en objetos bidimensionales (en dos dimensiones), dicho de otra forma, el hallazgo significa que los objetos ordinarios pueden ser invisibles en un ambiente natural (no sólo en laboratorio) y desde cualquier punto de vista observable.

Publicado hace unas horas a través del Institute of Physics, los investigadores cuentan que utilizaron un método conocido como “encubrimiento plasmónico”. De esta manera ocultaron a un rayo de microondas un tubo cilíndrico de 18 cm.

Anteriormente, en avances recientes en el campo del “camuflaje” de invisibilidad, se habían utilizado metamateriales transformados que no eran homogéneos y cuya capacidad residía en curvar la luz alrededor de los objetos, de esta manera se creaba la ilusión de que no estaban allí. El cambio importante que llega hoy viene dado por la utilización de un material artificial muy diferente, “metamateriales plasmónicos”.

¿Y cómo funcionan? Los investigadores cuentan que cuando la luz golpea un objeto, rebota en su superficie hacia otra dirección, algo parecido a lo que ocurre si tiramos una pelota de tenis contra la pared. La razón por la que vemos los objetos se debe a que los rayos de luz “rebotan” a nuestros ojos y nuestros ojos son capaces de procesar esa información. Debido a sus propiedades únicas, los metamateriales plasmónicos tienen el efecto de dispersión frente a materiales de uso cotidiano.

Así lo explicaba el co-autor de la investigación, Andrea Alu:

Una de las ventajas de la técnica de encubrimiento plasmónica es su robustez y su ancho de banda moderadamente amplio de operaciones, superiores a los mantos convencionales basados en metamateriales de transformación. Esto hizo que nuestra experiencia fuera más sólida a las posibles imperfecciones, lo cual es particularmente importante a la hora del camuflaje en un objeto 3D en el aire libre.

Cuentan los científicos que la técnica empleada se puede aplicar a cualquier objeto sin importar su tamaño y forma. El siguiente paso, según cuentan, es intentar llevar a cabo otro experimento con un rango de luz visible capaz de percibirlo a simple vista. Alucinante:

En principio, esta técnica podría ser utilizada en luz visible, de hecho, algunos materiales plasmónicos están disponibles de forma natural a frecuencias ópticas Sin embargo, el tamaño de los objetos que pueden ser eficientemente encubiertos con este método está en función de las escalas de la longitud de onda en que operamos, así que cuando se aplica a las frecuencias ópticas de luz visible, podríamos llegar a camuflar objetos que no pasen de micras.

Con todo, la invisibilidad en los objetos puede ser interesante para una gran variedad de aplicaciones. Por ejemplo, actualmente estamos investigando la aplicación de estos conceptos para encubrir una punta del microscopio a frecuencias ópticas. Esto, en gran medida, puede beneficiar a la propia biomedicina.

 

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