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Capa de invisibilidad

Una capa de invisibilidad real podría estar a sólo cinco o 10 años de conseguirse, según investigadores que han hecho desaparecer un objeto pequeño con una forma arbitraria usando una capa ultradelgada.

En los últimos años, los científicos han seguido avanzando en el concepto de la capa de invisibilidad. Sin embargo, los diseños existentes tienen limitaciones significativas que los hacen poco manejables y poco adaptables a distintos entornos o bien se limitan a cubrir sólo objetos muy pequeños.

En el nuevo estudio, los investigadores concibieron una capa muy parecida a la piel de apenas 80 nanómetros de grosor, lo que representa una milésima parte del grosor de un cabello humano, usando bloques de nanoantenas de oro en forma de ladrillo.

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La “capa en forma de piel” puede ajustarse a la forma de un objeto tridimensional del tamaño de unas cuantas células biológicas y ocultarlo de la detección con luz visible, informaron hoy los investigadores en la revista estadounidense Science.

Aunque esta capa es de tamaño microscópico, los principios detrás de su tecnología deben permitir agrandarla para ocultar también objetos macroscópicos, dijo Xiang Zhang, profesor de la Universidad de California-Berkeley y una autoridad mundial en metamateriales: nanoestructuras artificiales diseñadas con propiedades electromagnéticas no encontradas en la naturaleza.

“Esta es la primera ocasión en que un objeto tridimensional con una forma arbitraria es ocultado de la luz visible”, indicó en una declaración Zhang, también director de la División de Ciencias de Materiales del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de Estados Unidos.

“Nuestra capa ultradelgada ahora parece un abrigo. Es fácil de diseñar e implementar y es potencialmente agrandable para esconder objetos macroscópicos”.

Zhang dijo por teléfono a Xinhua que “quizá estemos a cinco o 10 años de la elaboración práctica de una capa de invisibilidad en la vida real”.

Capa de invisibilidad

Las capas de invisibilidad podrían encontrar potenciales aplicaciones tecnológicas como en microscopios de alta resolución óptica y computadoras ópticas súper rápidas. A nivel microscópico, podrían ser valiosas para ocultar la composición detallada de componentes microelectrónicos o para fines de encriptación de seguridad. A nivel macro, podrían ser útiles para exhibiciones en tercera dimensión.

“El hecho de que podamos hacer que una superficie curva parezca plana también significa que podemos hacer que una superficie plana parezca curva”, dijo Zhang. El investigador también señaló que con máscaras de piel metasuperficiales y ultradelgadas se podría hacer que desaparezcan arrugas, granos e incluso la grasa de la barriga.

La dispersión de la luz, sea visible, infrarroja, rayos X o de otro tipo, por su interacción con la materia es lo que nos permite detectar y observar objetos. Las reglas que rigen estas interacciones en los materiales naturales pueden ser burladas en los metamateriales cuyas propiedades ópticas surgen de su estructura física y no de su composición química.

Durante los últimos 10 años, Zhang y su grupo de investigación han estado ampliando las fronteras relacionadas con la forma en la que la luz interactúa con otros metamateriales, con lo que han logrado curvar el trayecto de la luz o doblarla hacia atrás, fenómeno no visto en materiales naturales, lo que hace ópticamente indetectables a los objetos.

Sin embargo, en el pasado, sus capas de carpeta óptica basadas en metamateriales eran voluminosas y difíciles de amplificar.

En el estudio de Berkeley, cuando la luz roja alcanza un objeto tridimensional de muestra con una forma arbitraria y con un tamaño de 1.300 micrones cuadrados en una zona envuelta en la capa de nanoantenas de oro, la luz que se refleja en la superficie de la capa resultó idéntica a la luz reflejada por un espejo plano, lo que hace invisible al objeto ubicado debajo.

La capa puede apagarse o encenderse con tan sólo apagar la llamada polarización de las nanoantenas, añadió Zhang.

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