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”.