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La «casa de los espejos» que viola las leyes de la física

Inventan un nuevo material que revolucionaría el mundo de la óptica y posibilitaría la creación de tecnologías «imposibles» como la invisibilidad y las lentes planas

Día 05/09/2011 - 13.21h

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Llegan los primeros materiales en grado de desviar la luz de manera «natural» y como en una verdadera casa de los espejos, producir «bizarros» fenómenos que violan las leyes de la física.

Este experimento es el resultado de una investigación publicada en «Sicencie» y coordinada por el italiano Federico Capasso de la Universidad de Harvard. Su grupo de la School of Engineering and Applied Sciences (Seas) ha inventado un material que viola los principios de la óptica y que abrirá las puertas a nuevos desarrollos en el campo de la fotónica.

Controlar la luz y modificar su ruta es uno de los desafíos de las ciencias aplicadas, en cuanto a que permetiría realizar objetos y «tecnologías imposibles como la invisibilidad y las lentes planas, que podrían enfocar una imagen, sin aberraciones», según explica Zeno Gaburro, co-principal investigador del proyecto.

Muchas propiedades de la luz son conocidas desde la antigüedad. Reflexión y refracción son fenómenos fácilmente observables y resulta imposible prever matemáticamente la trayectoria de un rayo de luz cuando viene reflejado al incidir sobre una superficie (reflexión) o cuando sufre una desviación al pasar de un medio material a otro (refracción).

En este estudio, analizando el comportamiento de la luz con el nuevo material creado, los investigadores han verificado que las ecuaciones normales utilizadas con anterioridad son insuficientes para descubirir el comportamiento extraño observado en el laboratorio.

Una película con antenas de oro

El material en cuestión es una sutil película metálica compuesta por una serie de pequeñas antenas compuesta de oro, grabado sobre una superficie de silicio.

La estructura tiene una escala mucho más pequeña que la longitud de onda de la luz utilizada y cada antena se comporta como un resonador que atrapa como un ancla la luz y roba una parte de energía antes de volver a dejarla.

La «casa de los espejos» que viola las leyes de la física

De este modo, es posible crear haces de luz que son reflejados y refractados de manera arbitraria, en función de la distribución de las antenas de la superficie del material.

Además, la frecuencia (color), la amplitud (brillo), y la polarización de la luz también se pueden controlar, lo que significa la creación, en esencia, de un rayo de diseño. Los investigadores ya han producido con éxito un haz de vórtice (una helicoidal, en forma de tirabuzón) de una superficie plana.

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