“Metapantalla” forma capa ultra-delgada de invisibilidad

Hasta ahora, las capas de invisibilidad presentados por los científicos habían sido artilugios bastante voluminosos –un defecto obvio para aquellos interesados en las aplicaciones al estilo Harry Potter.

Sin embargo, los investigadores de los EE.UU. han desarrollado un manto que es de sólo micrómetros de espesor y puede ocultar objetos tridimensionales de las microondas en su ambiente natural, en todas las direcciones y desde todas las posiciones de los observadores.

En la presentación de su estudio de hoy, 26 de marzo, en New Journal of Physics de IOP Publishing, los investigadores, de la Universidad de Texas en Austin, han utilizado una nueva capa nueva ultra fina denominada “metascreen” (metapantalla).

El manto metascreen se hizo uniendo tiras de cinta de cobre de 66 micras de espesor a una película flexible de policarbonato con un diseño de rejilla de 100 micras de espesor. Se utilizó para esconder una varilla cilíndrica 18 cm de las microondas y mostró una funcionalidad óptima cuando las microondas son de una frecuencia de 3,6 GHz y en un ancho de banda moderadamente amplio.

Los investigadores también predicen que, debido a la adaptabilidad inherente de la metascreen y la robustez de la técnica del camuflaje propuesto, los objetos de forma irregular y asimétrica pueden ser envueltos con los mismos principios.

Los objetos se detectan cuando las ondas – ya sean de luz, sonido, rayos X o microondas – rebotan en su superficie. La razón por la que vemos los objetos se debe a que los rayos de luz rebotan en su superficie hacia nuestros ojos y nuestros ojos son capaces de procesar la información.

Mientras que estudios anteriores han usado metamateriales de camuflaje para desviar o doblar las ondas entrantes alrededor de un objeto, este nuevo método, que los investigadores denominan”mantle cloaking,” utiliza un metascreen metálico ultra fino para anular las ondas que se dispersan al rebotar del objeto cubierto.

“Cuando los campos que son dispersados de la capa y del objeto interfieren, se anulan el uno al otro y el efecto general es la transparencia y la invisibilidad en todos los ángulos de observación,” dijo el coautor del estudio, el profesor Andrea Alu.

“Las ventajas de la ocultación de manto sobre las técnicas existentes son su conformabilidad, su facilidad de fabricación y mejor ancho de banda. Hemos demostrado que no es necesario un metamaterial voluminoso para cancelar la dispersión de un objeto -una superficie con un patrón simple que es conforme al objeto puede ser suficiente y, en muchos aspectos, incluso mejor que un metamaterial voluminoso.”

El año pasado el mismo grupo de investigadores fueron los primeros en cubrir con éxito un objeto 3D en otro artículo publicado en el New Journal of Physics, utilizando un método llamado “encubrimiento plasmónico,” que utiliza materiales más voluminosos para anular la dispersión de las ondas.

En el futuro, uno de los retos clave para los investigadores será el uso de “encubrimiento de manto” para ocultar un objeto de la luz visible.

“En principi, ésta técnica también podría ser utilizada para encubrir luz,” continuó el profesor Alu.

“De hecho, los metascreens son más fáciles de realizar a frecuencias visibles que los metamateriales voluminosos y este concepto podría ponernos más cerca de una realización práctica. Sin embargo, el tamaño de los objetos que pueden ser ocultados eficientemente con este método se escala con la longitud de onda de operación, por lo que cuando se aplica a las frecuencias ópticas podriamos ser capaces de detener eficazmente la dispersión de objetos de tamaño micrométrico.

“Todavía, hemos previsto otras interesantes aplicaciones que utilizan la capa de manto y la luz visible, como por ejemplo la realización de nanotags ópticos y nanoswitches, y dispositivos de sensor no invasivos, que pueden proporcionar diversos beneficios para la instrumentación biomédica y óptica.”

Tomado de:  http://iopscience.iop.org/1367-2630/15/3/033037/article.