Los investigadores han creado un nuevo tipo de manto de invisibilidad que es más sencillo que los anteriores diseños y actúa en todos los colores del espectro visible, este permite cubrir objetos de mayor tamaño que los existentes con anterioridad y podría conducir a aplicaciones prácticas en la “transformación óptica.”

Considerando que en anteriores diseños han utilizado para su encubrimiento exóticos “metamateriales”, que requieren un complejo proceso de nanofabricación, el nuevo diseño es un dispositivo mucho más simple, se basa en una “guía de onda óptica cónica,” comentó Vladimir Shalaev, de la Universidad de Purdue y Anne Robert Burnett Profesor de Electrical and Computer Engineering.

Las denominadas guías de ondas representan una tecnología punta – incluyendo la fibra óptica – se utiliza en las comunicaciones y en otras aplicaciones comerciales.

El equipo de investigación realizó las pruebas de su manto consiguiendo que la guía de onda cónica cubriera una zona 100 veces mayor, un logro sin precedentes. Experimentos anteriores con metamateriales se han limitado a cubrir regiones sólo unas pocas veces mayor que las longitudes de onda de luz visible.

Debido a que el nuevo método permitió a los investigadores incrementar sustancialmente el área envuelta, la tecnología ofrece la esperanza de poder recubrir objetos de mayor tamaño, nos comentó Shalaev.

Los resultados se detallan en un documento de investigación publicado el 29 de mayo en la revista Physical Review Letters. El documento fue escrito por Igor I. Smolyaninov, un ingeniero electrónico de la BAE Systems en Washington, DC; Vera N. Smolyaninova, profesor asistente de física en la Universidad Towson en Maryland; Kildishev Alexander, investigador científico de Purdue en el Centro de Nanotecnología Birck y Shalaev.

“Todos los anteriores intentos de encubrimiento óptico han implicado una muy complicada nanofabricación de metamateriales que contienen demasiados elementos, lo que conduce a una gran dificultad a la hora de poder cubrir objetos grandes,” dijo Shalaev. “Aquí, les mostramos una guía (o tren de ondas) de ondas que, si bien es cónica actúa como un sofisticado material nanoestructurado.”

La guía de onda es de por sí una banda ancha, lo que significa que podría ser utilizada para cubrir toda la gama de luz visible del espectro. A diferencia de los metamateriales, que absorben la luz de los componentes metalicos.

El trabajo teórico para el diseño estuvo encabezada por Purdue, con la BAE Systems aportando los elementos necesarios de trabajo para fabricar el dispositivo, que está formado por dos superficies con revestimiento de oro, una lente curva y la otra una hoja plana. Los investigadores son capaces de mantener un objeto de alrededor de 50 micrones de diámetro, aproximadamente la anchura de un cabello humano, en el centro de la guía de ondas.

“En lugar de verse reflejado como normalmente sucede, la luz fluye alrededor del objeto y aparece en el otro lado, de manera similar a como fluye el agua alrededor de una piedra”, dijo Shalaev.

La investigación se inscribe en un nuevo campo científico denominado transformación óptica, lo que puede marcar el comienzo de una serie de avances radicales, incluyendo el encubrimiento; el nacimiento de potentes “hyperlentes” pudiendo ser viable en microscopios 10 veces más potentes que los actuales y capaces de ver objetos tan pequeños como el ADN, viéndose beneficiados también las computadoras y los consumidores de materiales electrónicos que utilizan la luz en lugar de señales electrónicas para procesar la información, así como sensores avanzados, y más eficientes colectores solares.

A diferencia de los materiales naturales, los metamateriales son capaces de reducir el “índice de refracción” a menos de uno o menos de cero. La refracción se produce a causa de las ondas electromagnéticas, incluida la luz, desdoblandose al pasar de un material a otro. Ocasiona que el punto de curva sea similar al efecto del agua corriendo sobre un objeto, un ejemplo de refracción lo puede usted ver introduciendo una cuchara o un palo en un vaso de agua, este parecerá estar doblado cuando mire desde el exterior. Cada material tiene su propio índice de refracción.

Los materiales naturales tienen normalmente índices de refracción mayor que uno. Los metamateriales, sin embargo, están diseñados con un índice de refracción que varía de cero a uno, que es necesario para conseguir el encubrimiento y por lo tanto la invisibilidad.

Precisamente la forma cónica de la nueva guía de onda altera el índice de refracción de la misma manera que lo harían los metamateriales, incrementando gradualmente el índice de cero a 1 a lo largo de la superficie curva de la lente, nos comentó Shalaev.

Los anteriores encubrimientos de los dispositivos se ha podido conseguir a través de una sola capa de frecuencia de la luz, es decir, se necesitaban muchos dispositivos anidados para hacer un objeto invisible.

De momento los investigadores no conocen ningún límite para el tamaño de los objetos que pueden ser envueltos, la técnica se está mejorando, y a buen seguro los objetivos van a ser cumplidos.

Los últimos resultados en lo que tiene que ver con la invisibilidad, los investigadores de otras instituciones se han centrado en una técnica que consiste en ocultar las características en un contexto. Esta investigación es similar pero más simple, con un costo más bajo y más eficiente.