sinc/Berkeley Lab/ UC Berkeley

La capa de invisibilidad de Harry Potter, más cerca

Científicos estadounidenses crean una capa ultrafina, que puede adaptarse a la forma de un objeto y ocultarlo mediante luz reflejada, aunque de momento sólo con elementos de unos pocos micrómetros

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La capa de invisibilidad que salvó la vida a Harry Potter y sus amigos en numerosas ocasiones podría estar muy cerca de ser una realidad. Científicos del departamento de Energía de EE UU, vinculado al Lawrence Berkeley National Laboratory y a la Universidad de Berkerley California han creado una capa ultrafina, que puede adaptarse a la forma de un objeto y ocultarlo mediante luz reflejada. Algo que han conseguido con objetos de unos pocos micrómetros, aunque los investigadores han apuntado que se podría usar con objetos más grandes. El estudio ha sido publicado en el último número de «Science».

Todo lo anterior a través de nanoantenas de oro como si fueran ladrillos, los investigadores han construido un manto de apenas 80 nanómetros de espesorcon el que se envuelve un objeto tridimensional del tamaño de unas pocas células biológicas, modelado de forma irregular con múltiples golpes y abolladuras. La superficie de la capa ha sido diseñada para desviar las ondas de luz reflejadas de manera que el objeto se vuelve invisible para la detección óptica cuando se activa el dispositivo.

Como ha señalado Xiang Zhang, director de las ciencias de los materiales de Berkeley Lab y considerado una autoridad mundial en lo referente a metamateriales y nanoestructuras artificiales con propiedades electromagnéticas «esta es la primera vez que un objeto 3D con forma arbitraria ha sido ocultado de la luz visible».

Este investigador que también es uno de los coautores del estudio ha agragado que «nuestra capa ultradelgada parece un abrigo. Es fácil de diseñar y poner en práctica, y es potencialmente escalable para ocultar objetos macroscópicos»

La dispersión de la luz (ya sea visible, infrarroja, rayos X, etc.), a partir de su interacción con la materia, es lo que nos permite detectar y observar los objetos. Las normas que rigen estas interacciones en materiales naturales pueden eludirse en los metamateriales, ya que sus propiedades ópticas se derivan de su estructura física, en vez de su composición química.

Desviar la luz

Durante los últimos diez años, Zhang y su equipo han estado desafiando los límites de cómo interactúa la luz con los metamateriales, logrando curvar la trayectoria de la luz y también doblarla hacia atrás –fenómenos que no se ve en los materiales naturales– para hacer objetos ópticamente indetectables.

En el pasado, sus capas ópticas basadas en metamateriales eran voluminosas y difíciles de escalar. En el trabajo actual, cuando la luz roja golpea el objeto 3D –que mide unas 1.300 micras cuadradas y está envuelto en la capa de invisibilidad de nanoantenas de oro–, la luz reflejada por la superficie de la capa es idéntica a la luz reflejada por un espejo plano. Por esta razón, el objeto resultaba invisible incluso en la fase de detección sensible, indican los autores. Además, el manto se puede encender o apagar, simplemente cambiando la polarización de las nanoantenas, agregan.

Según los científicos, la capacidad de manipular las interacciones entre la luz y los metamateriales se podría aplicar en el futuro en tecnologías tales como microscopios ópticos de alta resolución y equipos ópticos ultrarrápidos. Las capas de invisibilidad a escala microscópica podrían resultar también útiles para ocultar el diseño detallado de los componentes microelectrónicos o con fines de cifrado de seguridad. En la macroescala, podrían ser usadas en pantallas 3D.