Optica de última generación: Invisibilidad

Predator-1987-Film-Still

En 1987 se estrenó una de las escasa películas protagonizadas por  Arnold Schwarzenegger que obtuvo elogios por parte de la crítica. En esta cinta dirigida por John McTiernan, un comando de élite del ejército es enviado a una jungla sudamericana para rescatar a un ministro cuyo helicóptero ha sido derribado por la guerrilla. A partir de este débil hilo argumental, la trama se centra en la caza de los miembros del comando por una especie de guerrero-cazador extraterrestre, que parece haber alcanzado en el terreno del camuflaje tal nivel que se puede hacer invisible a voluntad.

            Es obvio que si preguntáramos a cualquier persona razonable acerca de la invisibilidad todas ellas estarían de acuerdo en situar el comentario dentro del campo de la ciencia ficción, pero ¿y si no fuera así?. Quizá tengamos que poner a Jim y John Thomas, guionistas de la película,dentro del grupo de los últimos visionarios científicos del siglo XX.

            Utilizando el modelo computacional gratuito GetDP (General Environment for the Treatment of Discrete Problems), desarrollado por Patrick Dular y Christophe Geuzaine, matemáticos de Liverpool y Marsella han conseguido el efecto óptico de la invisibilidad, haciendo interaccionar la luz con metamateriales, materiales que obtienen sus propiedades de su estructura y no de su composición. Son compuestos ordenados cuyas propiedades físicas son distintas a la de sus constituyentes. La nanotecnología ha dado lugar a materiales con índices de refracción negativos, los cuales tienen un peculiar comportamiento en presencia de la luz.

metaflex

            En los resultados de esta investigación publicada en Optic letters, se ha comprobado que la luz puede tomar la forma alrededor del objeto oculto por estos metamateriales, sin ser fragmentada por el objeto, posibilitando su invisibilidad. De la misma manera que el agua pasa alrededor de una piedra en la corriente de un río, la luz incidente rodea estos objetos sin ser perturbada por ellos. Estos materiales, utilizados ya para fabricar las primeras superlentes, están siendo aplicados también para recubrir objetos y que éstos aparezcan como invisibles cuando la luz incide sobre ellos. Estas superlentes nos acercan a la nanoescala en la captura de imágenes con importantes aplicaciones tecnológicas y médicas entre otras.

            En 2003 ingenieros japoneses consiguieron el efecto óptico de la transparencia de los objetos (Xtal Vision) , lo que constituye el primer paso de la ciencia para conseguir una forma de invisibilidad. En 2006 físicos del Reino Unido y de Estados Unidos (John Pendry, David Schurig, David R. Smith y Ulf Leonhardt) y un equipo de ingenieros, liderado por Vladimir Shalaev, de la School of Electrical and Computer Engineering de  la Purdue University en Indiana  , han concebido el prototipo de un dispositivo que usa un conjunto de agujas nanométricas irradiantes de luz a partir de un radio central. Un cono lleno de minúsculas agujas aplicando técnicas nanotecnológicas permiten a la luz pasar a través de ellas. De esta forma, la presencia material oculta en el interior del cono desaparece porque no refleja la luz. Un factor clave para lograr que estos materiales funcionen con estos fines sería poder reducir su índice de refracción a menos de 1.

Cada material tiene su propio índice de refracción, que define la velocidad de la luz sobre ellos. El índice de refracción de la luz en el aire (que es transparente) es de algo más de 1, lo que explica el interés por lograr que sea menor que el de éste. Los materiales naturales tienen normalmente índices de refracción mayores de 1, pero el nuevo diseño puede reducir este índice a valores que van desde el cero en la superficie interna del camuflaje hasta el 1 en su superficie externa.

            De momento los cálculos indican que funcionaría sólo para una única longitud de onda, pero sus autores consideran posible conseguir su aplicación a todas las frecuencias del espectro visible. De conseguir el resultado deseado, y aunque aún sólo funcione para una frecuencia de onda, el camuflaje podría tener diversas aplicaciones, como hacer invisibles a los soldados en el campo de batalla, de noche ante unas gafas de visión nocturna, que sólo detectan una frecuencia de onda específica.

Carro-Invisible-Mercedes

Volviendo al principio observo con con una cierta melancolía romántica como casi cualquier linea argumental de la ciencia ficción es ya casi comtemporánea respecto al avance real de la ciencia. ?Llegará un momento en que se inviertan los términos y la ciencia real se convierta en literatura de anticipación, y la ciencia ficción en un recuerdo del pasado?.

El primo de Joel Fleischmann

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