Consiguen el efecto óptico de la invisibilidad a nivel microscópico

La idea de una capa capaz de volver invisible aquellos objetos que envuelve parece ciencia ficción, y nos remonta sin duda a las divertidas escenas de las novelas infantiles de Harry Potter. Sin embargo, ingenieros electrónicos han dado ahora con la manera de fabricarla, aunque todavía sólo a nivel microscípico, informa Nature.

Andrea Alù y Nader Engheta, de la universidad de Pennsylvania en Filadelfia, afirman que esta cubierta puede convertir a los objetos en casi invisibles para el observador. La idea está aún en un estadio inicial, pero al parecer no viola ninguna ley física.

Hasta la fecha, se habían desarrollado algunos dispositivos de invisibilidad, aunque basados en su mayor parte en los principios camaleónicos: por imitación de los colores del fondo donde se encuentran los objetos, de manera que éstos se camuflen en su entorno.

Por ejemplo, un inventor estadounidense de Carolina del Norte, Ray Alden, ha creado un sistema de detectores y emisores de luz que proyectan una réplica de la escena que aparece detrás de un objeto determinado, sobre el propio objeto, de manera que el observador no puede verlo desde ninguna perspectiva.

Por otro lado, investigadores de la Universidad de Tokio han conseguido también el efecto óptico de la transparencia de los objetos mediante un visor que refleja imágenes estereoscópicas sobre una prenda de ropa, ofreciendo la impresión de que la persona que la viste es transparente, tal como informamos en un anterior artículo de Tendencias Científicas.

Supresión de la luz por resonancia

Pero la capa de invisibilidad que se proponen hacer Alè y Engheta es más ambiciosa, y consiste en una estructura capaz de reducir la visibilidad desde cualquier ángulo desde el que se miren los objetos.

La clave del concepto radica en reducir la luz dispersada. Podemos ver los objetos gracias a la luz que rebota desde ellos. Sin embargo, si se llegara a detener esta dispersión lumínica y si los objetos no absorbieran ninguna luz, se volverían invisibles. El dispositivo que Alù y Engheta han ideado suprimiría por tanto la dispersión de la luz resonando en tonalidad con la luz que alumbra mediante el uso de plasmones.

Los plasmones son ondas de electrones que se originan cuando los electrones se mueven rítmicamente por la superficie de un material metálico. Tradicionalmente se han considerado un sumidero de energía, y por tanto una limitación para la aplicación de los metales en la óptica.

Sin embargo, se ha avanzado en el acoplamiento de radiación electromagnética a estos plasmones, en las posibilidades de modificar su recorrido y de extraer su energía en forma de radiación. Es decir, se empiezan a tener los elementos básicos que combinados pueden formar dispositivos ópticos u opto-electrónicos más complejos, como el del experimento de referencia.

Posibles aplicaciones

Los investigadores de la Universidad de Pensylvania afirman que una capa o una cobertura hecha con un material compuesto por plasmones esparciría mal la luz, si la frecuencia lumínica fuera similar a la frecuencia resonante de los plasmones. De esta forma, la dispersión lumínica procedente de la capa cancelaría la emisión lumínica del objeto.

Los cálculos de Alù y Engheta's han demostrado que objetos esféricos o cilíndricos recubiertos con escudos plasmónicos producen una dispersión de luz muy pequeña. De esta forma, cuando los objetos resuenen con las emisiones de plasmones de la capa en la longitud de onda apropiada, no podrán verse.

Sin embargo, más allá de esta longitud de onda concreta, la capa dejaría de funcionar, además de que deben coincidir la longitud de onda emitida por los plasmones con la de la luz que emiten los objetos para que el artefacto sea efectivo.

Por esta razón, sólo podrán hacerse invisibles de momento los objetos microscópicos, y los objetos grandes sólo podrán ocultarse por radiaciones mucho mayores como las de las microondas. Esto significaría que la tecnología aún no va a usarse para esconder a personas o a vehículos de la visión humana.

Las aplicaciones de esta tecnología irían más bien desde la fabricación de materiales antirreflectantes, al aumento de la resolución de los microscopios, que podrían sobrepasar su capacidad de visualización al hacer invisible todo lo que rodea, a ese nivel, aquello que se quiere visualizar.

Asimismo, este mecanismo podría servir para ocultar grandes objetos como naves espaciales de sensores o radiotelescopios que utilizan radiación de larga longitud de onda, en lugar de luz visible, para la observación astronómica.