El equipo dirigido por los doctores Chris Phillips y Mark Frogley, del Imperial College de Londres, logro que un pequeño objeto de menos de un milímetro cuadrado y compuesto de un material especial dejase de ser visible durante menos de una millonésima de segundo. La proeza fue un efecto predicho por la mecánica cuántica que se logro demostrar cuando una pequeña oblea de cristal, compuesta por nanoestructuras cuyo compartamiento se asemeja al de un átomo artificial, fue iluminada simultaneamente con dos rayos láser de luz infrarroja.
Este experimento se suma a una serie de investigaciones que han sido publicadas en los últimos meses en algunas de las mas prestigiosas revistas científicas, y que parecen estar sentando las bases de lo que podrían ser las primeras maquinas para conseguir la invisibilidad al ojo humano de objetos y personas.
Y, por lo que apuntan los científicos que están trabajando en este campo, no habrá que esperar mucho para poner en marcha los primeros prototipos, tal vez solo una década. La clave para conseguir la invisibilidad o lo que este mas próximo, radica en entender como funciona la luz. El doctor John Pendry, también del Imperial College de Londres, ha desarrollado una teoría que, según afirma, permitirá crear una especie de agujero en el espacio donde se podrá esconder un objeto, Pendry explica que sera posible guiar la luz en torno a ese agujero de la misma forma en la que el agua fluye alrededor de una piedra en el rió, de modo que el objeto que estuviese dentro de ese agujero no podría verse.
Por el momento, los investigadores ya han desarrollado teóricamente la demostración matemática del fenómeno, pero para convertirlo en una realidad sera preciso emplear unos compuestos especiales llamados metamateriales. La característica mas destacada de estos nuevos compuestos es que sus propiedades físicas se deben a su estructura microscopica, en lugar de a su composición química. Están formados por series de anillos o tubos extremadamente pequeños que responden a los campos electromagnéticos, como la luz, de una nueva forma, que es controlable. Y, en teoría, podrían cambiar la dirección de las ondas de luz hasta el punto de que los rayos luminosos rodearían el objeto convirtiéndolo en invisible.
En esencia, se trata de una aplicacion sofisticada del conocido principio físico que hace que los rayos luminosos se tuerzan al pasar entre dos materiales con un índice de refracción diferente. Todos hemos podido ver este fenómeno al contemplar como una caña parcialmente sumergida en agua parece que esta doblada.
¿Que pasaría si un objeto o una persona se envuelven en una capa de un metamaterial adecuado?
Simplemente, la luz, viniese de donde viniese, lo rodearía para seguir su trayectoria original. Y el objeto desaparecería de la vista.Los pasos iniciales para desarrollar las primeras capas de invisibilidad están siendo dirigidos por los doctores David Schuring y David R. Smith, de la Universidad de Duke (EE.UU.). En su laboratorio están fabricando los primeros metamateriales que serán capaces de desviar en torno a si las ondas electromagnéticas. Estos primeros dispositivos podrán convertir un objeto en invisible a las microondas.
El objetivo de los investigadores es que el próximo año este disponible una capa de invisibilidad al radar, algo que, como es lógico, ha despertado el máximo interés entre los militares, que ya se frotan las manos pensando en aviones o satélites indetectables por las ondas de radar. Otra de sus aplicaciones sera la confeccion de pantallas protectoras para los teléfonos moviles.
El paso siguiente consistirá en ampliar el campo de invisibilidad a la radiación visible por el ojo humano, algo que los científicos reconocen que sera mas difícil. La luz visible tiene una longitud de onda mas corta que los microondas y hay que tener en cuenta que el tamaño de los componentes que forman los metamateriales depende de la longitud de onda, por lo que en el caso de la luz visible la elaboración de los metamateriales se complica y entra de lleno en el campo de la nanotecnologia.
Otra de las dificultades que habrá que superar radica en que el ojo humano es capaz de ver simultaneamente varias longitudes de onda, lo que percibimos como colores. Una capa de invisibilidad para el infrarrojo haría invisible un objeto paro los dispositivos de visión nocturna, y una invisibilidad al color verde seria ideal para pasar desapercibido en medio de una selva. Pero también es posible que un material compuesto por capas invisibles a cada color solventara el problema.
Otro de los posibles caminos para lograr la invisibilidad, también basado en los metamateriales, es el que han propuesto los doctores Nader Engheta y Andrea Alu, de la Universidad de Pennsylvania (EE.UU.). Se trata de utilizar los plasmones, unas ondas de electrones que fluyen por la superficie de nanoestructuras de plata y oro. Cuando una onda de luz de una frecuencia determinada alcanza un plasmon que oscila en una onda compatible, la energía luminosa es absorbida y, al desaparecer, convierte al objeto en practicamente invisible.
Este mecanismo podría ser la base del invento del profesor Oleg Gadomsky, de la Universidad Estatal Ulyanovsk de Rusia, un dispositivo que llama "metodo de conversion de la radiación optica". Gadomsky asegura que utilizando un estrato de microparticulas de oro en estado coloidal es posible que un objeto desaparezca de la vista del observador. Segun el cientifico ruso, su invento funciona de momento solo con objetos estaticos, ya que con el movimiento se producen cambios de frecuencia de la luz.Pero espera adaptarlo pronto para ocultar objetos y personas en movimientos.
"Las matemáticas que dirigen el comportamiento de la luz demuestran que es imposible para un material ser completamente invisible", afirma Ulf Leonhardt, un físico de la Universidad de St. Andrews (Escocia, Reino Unido). Este investigador, que opina que los metamateriales pueden ser la clave para conseguir lo mas parecido a la invisibilidad, matiza que, aunque no sea perfecto, un sistema que utilice estos materiales podría reducir extraordinariamente las deficiencias del metodo para lograr la invisibilidad: "Tal vez el dispositivo creara una niebla a su alrededor",afirma. Y añade."tengo razones para sospechar que el Ejercito ya esta trabajando en estos dispositivos de invisibilidad".
Sin duda, los estamentos militares se encuentran entre los mas interesados en el desarrollo de sistemas de invisibilidad. De hecho, la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa de Estados Unidos esta contribuyendo a financiar los estudios sobre metamateriales que utilizan nanotecnologia para cambiar la dirección de la radiación electromagnética.
Otra de las posibilidades de conseguir la invisibilidad se basa en los trabajos del físico ruso Victor Veselago, que fueron publicadas en 1968 pero que no han sido reconocidos por la comunidad científica hasta hace solo unos años. En este caso, la clave para conseguir doblar las ondas de luz depende de unos materiales que tienen una extrañas propiedades ópticas y que solo ahora están empezando a ser comprendidos.
Graeme Milton, de la Universidad de Utah, y Nicolae-Alexandru Nicorovici, de la Universidad de tecnología de Sydney, han presentado un trabajo matemático en el que exploran la posibilidad de utilizar unos materiales llamados superlentes que, según explican, pueden hacer desaparecer un objeto utilizando el efecto físico de "resonancia localizada anómala". De la misma forma que un diapasón transmite su vibracion a un vaso que esta próximo, se podría producir una resonancia con ondas luminosas que convertiría en invisible a un objeto. Por ahora esta técnica solo se puede aplicar a objetos diminutos, como motas de polvo, y solo con una frecuencia o color, pero es sin duda un comienzo.
El camino para emular la capa de invisibilidad descritos en muchas obras de ciencia ficción presentan todavía numerosos problemas, como la imposibilidad teórica de que alguien que se encuentre dentro de una de estas capas pueda ver el exterior. Pero se trata de una dificultad que se podría solventar con un sistema de microcamaras que transmitiesen la señal visual al interior de una zona camuflada.Estas cámaras serian visibles, pero si tuvieran un tamaño tan pequeño como la cabeza de un alfiler, resultarían practicamente imperceptibles. Es muy posible que en los proximos años alguno de los caminos para alcanzar la capa de invisibilidad se convierta en una realidad.
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