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Consiguen el efecto óptico de la invisibilidad a nivel microscópico

Una capa de ondas de electrones puede detener la dispersión lumínica que hace a los objetos visibles a los ojos


Una nueva forma de conseguir el efecto óptico de la invisibilidad ha sido desarrollada por ingenieros de la Universidad de Filadelfia. La técnica consiste en reducir la visibilidad de los objetos, desde cualquier ángulo, deteniendo la dispersión lumínica que emiten. Lo consiguen recubriendo los objetos de una capa de ondas de electrones (plasmones). Cuando los objetos resuenan en sintonía con las emisiones de plasmones de la capa, sencillamente no pueden ser vistos por el ojo humano. La técnica sólo es aplicable todavía a nivel microscópico, si bien podría emplearse también para ocultar naves espaciales de los radiotelescopios. Por Yaiza Martínez.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor


Polarización de plasmones
Polarización de plasmones
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.

Florescencia de nanopartículas
Florescencia de nanopartículas
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.

Domingo, 6 de Marzo 2005
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Nota


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1.Publicado por Edetano el 10/03/2005 11:59
En primer lugar, creo que conviene matizar el "no podrán verse". No podrían verse sobre un fondo negro mate, sobre un fondo de color simplemente un objeto con esta propiedad se vería negro, puesto que para ser "invisible" debería ser atravesado por la luz en todas direcciones sin que esta sufra ninguna distorsión. Esta invisibilidad sería tal pues, en aquellos casos en que el fondo siempre es negro es decir sobre el cielo nocturno o, en una pantalla de radar.

Un avión recubierto con esta tecnología podría no reflejar prácticamente ninguna onda electromagnética en el rango de frecuencias que utilizan los radares militares (limitadas debido al compromiso alcance/precisión a un rango de longitudes de onda bastante estrecho). A día de hoy, de cara a "ocultar" a un avión del radar, -o cuanto menos, a retrasar al máximo su detección- se utilizan una serie de tecnologías englobadas en la filosofía stealth que compromente bastante la operatividad del avión, sea por que la formas de baja detección son poco óptimas aerodinámicamente (F-117), sea que el uso de recubrimientos con materiales exóticos implica una logística paranoica y desmesurada (B-2, que solo pueden operar en un par de bases en todo el mundo) o que perjudican grávemente la capacidad de carga al impedir llevar cargas externas sin perder la discreción (F-35 F-22).

Si esta tecnología se lleva a buen puerto -ya se lleva hablando de ella bastante tiempo, simplemente como "plasma"- lo que supondrá principalmente es poder fabricar aviones de combate y misiles stealth más baratos y utilizables, y que los radares que sean capaces de detectarlos a una distancia razonable, sean más caros y dispongan de ellos menos paises...

Las aplicaciones posibles que aparecen en el artículo me parecen un vano intento de "dorar la píldora" como decir que un misil maverick tiene usos pacíficos, pues se puede utilizar para prevenir aludes (poderse se puede, pero esa no es su principal función).




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