[Fecha: 2010-03-19]
Investigadores financiados con fondos comunitarios han creado el primer manto de invisibilidad tridimensional (3D) y lo han utilizado para ocultar con éxito una pequeña protuberancia en una superficie de oro. Este descubrimiento representa un avance importante en el campo de la óptica de transformación, que utiliza un tipo especial de materiales llamados «metamateriales» capaces de guíar y controlar la luz de maneras novedosas.
Los científicos, del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) de Alemania y el Imperial College de Londres (ICL, Reino Unido), explican cómo funciona la capa de invisibilidad en un artículo publicado en línea por la revista Science. El apoyo de la UE para este trabajo provino del proyecto PHOME («Metamateriales fotónicos»), de tres años de duración. PHOME recibió 1,43 millones de euros del programa «Tecnologías Futuras y Emergentes» (FET), que se inscribe en el tema «Tecnologías de la información y la comunicación (TIC)» del Séptimo Programa Marco (7PM).
Otras capas de invisibilidad anteriores sólo funcionaban en dos dimensiones, lo que significa que el objeto oculto era invisible cuando el observador trataba de verlo de frente, pero se hacía visible cuando se miraba de lado, por ejemplo. Este trabajo es el primero que ha permitido crear un dispositivo que hace que un objeto sea invisible en tres dimensiones.
«Las estructuras de ocultación han apasionado a la humanidad desde hace mucho tiempo y nosotros hemos sido los primeros en mostrar que lo que hasta ahora se había logrado en dos dimensiones puede llevarse hasta una tercera dimensión», comentó el primer firmante del artículo, el Dr. Tolga Ergin del KIT, en un podcast del sitio web de Science.
La capa se compone de varillas diminutas de unos cientos de nanómetros que se organizan en una estructura parecida a una pila de leña. Las varillas se disponen cuidadosamente de modo que puedan distorsionar parcialmente las ondas de luz.
El equipo científico utilizó su nuevo dispositivo para ocultar una protuberancia diminuta en una superficie de oro. «Imagine que tiene un espejo, y este espejo tiene una pequeña protuberancia», explicó el Dr. Ergin. Se podría ocultar algo bajo la protuberancia, pero ésta seguiría viéndose, porque la imagen en el espejo se vería distorsionada. «Así que lo que hicimos fue poner la estructura de ocultación encima de la protuberancia para que el espejo parezca plano y no se pueda ver que hay algo debajo de ese espejo.»
Según el Dr. Ergin, los investigadores se quedaron sorprendidos por la eficacia de su dispositivo de invisibilidad en tres dimensiones.
La nueva capa de invisibilidad resultó ser eficaz en longitudes de onda que van desde 1,2 a 2,75 µm. Estas longitudes de onda se encuentran dentro de la gama del infrarrojo, justo fuera de la gama que es visible para el ser humano. Sin embargo, el Dr. Ergin opina que el dispositivo también podría funcionar en otras longitudes de onda.
De cara al futuro, el campo de la óptica de transformación podría tener algunas aplicaciones interesantes. Por ejemplo, la longitud de onda de las telecomunicaciones es de 1,55 µm, perfectamente dentro de la gama del nuevo dispositivo. «En el campo de la óptica de transformación se han propuesto diferentes dispositivos, tales como [...] superantenas que concentran la luz en un punto desde todas las direcciones, y muchos otros», declaró el Dr. Ergin. «Así que es muy difícil decir lo que deparará el futuro en cuanto a las aplicaciones, pero el campo es muy amplio y las posibilidades son enormes.»
Por ahora, concluye: «Estos mantos y en general los dispositivos de ocultamiento son sólo un punto de referencia precioso y emocionante para mostrar lo que puede hacer la óptica de transformación.»
Los científicos, del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) de Alemania y el Imperial College de Londres (ICL, Reino Unido), explican cómo funciona la capa de invisibilidad en un artículo publicado en línea por la revista Science. El apoyo de la UE para este trabajo provino del proyecto PHOME («Metamateriales fotónicos»), de tres años de duración. PHOME recibió 1,43 millones de euros del programa «Tecnologías Futuras y Emergentes» (FET), que se inscribe en el tema «Tecnologías de la información y la comunicación (TIC)» del Séptimo Programa Marco (7PM).
Otras capas de invisibilidad anteriores sólo funcionaban en dos dimensiones, lo que significa que el objeto oculto era invisible cuando el observador trataba de verlo de frente, pero se hacía visible cuando se miraba de lado, por ejemplo. Este trabajo es el primero que ha permitido crear un dispositivo que hace que un objeto sea invisible en tres dimensiones.
«Las estructuras de ocultación han apasionado a la humanidad desde hace mucho tiempo y nosotros hemos sido los primeros en mostrar que lo que hasta ahora se había logrado en dos dimensiones puede llevarse hasta una tercera dimensión», comentó el primer firmante del artículo, el Dr. Tolga Ergin del KIT, en un podcast del sitio web de Science.
La capa se compone de varillas diminutas de unos cientos de nanómetros que se organizan en una estructura parecida a una pila de leña. Las varillas se disponen cuidadosamente de modo que puedan distorsionar parcialmente las ondas de luz.
El equipo científico utilizó su nuevo dispositivo para ocultar una protuberancia diminuta en una superficie de oro. «Imagine que tiene un espejo, y este espejo tiene una pequeña protuberancia», explicó el Dr. Ergin. Se podría ocultar algo bajo la protuberancia, pero ésta seguiría viéndose, porque la imagen en el espejo se vería distorsionada. «Así que lo que hicimos fue poner la estructura de ocultación encima de la protuberancia para que el espejo parezca plano y no se pueda ver que hay algo debajo de ese espejo.»
Según el Dr. Ergin, los investigadores se quedaron sorprendidos por la eficacia de su dispositivo de invisibilidad en tres dimensiones.
La nueva capa de invisibilidad resultó ser eficaz en longitudes de onda que van desde 1,2 a 2,75 µm. Estas longitudes de onda se encuentran dentro de la gama del infrarrojo, justo fuera de la gama que es visible para el ser humano. Sin embargo, el Dr. Ergin opina que el dispositivo también podría funcionar en otras longitudes de onda.
De cara al futuro, el campo de la óptica de transformación podría tener algunas aplicaciones interesantes. Por ejemplo, la longitud de onda de las telecomunicaciones es de 1,55 µm, perfectamente dentro de la gama del nuevo dispositivo. «En el campo de la óptica de transformación se han propuesto diferentes dispositivos, tales como [...] superantenas que concentran la luz en un punto desde todas las direcciones, y muchos otros», declaró el Dr. Ergin. «Así que es muy difícil decir lo que deparará el futuro en cuanto a las aplicaciones, pero el campo es muy amplio y las posibilidades son enormes.»
Por ahora, concluye: «Estos mantos y en general los dispositivos de ocultamiento son sólo un punto de referencia precioso y emocionante para mostrar lo que puede hacer la óptica de transformación.»
Para más información, consulte:
Science:
http://www.sciencemag.org
Proyecto PHOME:
http://esperia.iesl.forth.gr/~ppm/PHOME/
Investigación sobre «Tecnologías Futuras y Emergentes» (FET) en el 7PM:
http://cordis.europa.eu/fp7/ict/programme/fet_en.html
DOCUMENTOS RELACIONADOS: 31072Science:
http://www.sciencemag.org
Proyecto PHOME:
http://esperia.iesl.forth.gr/~ppm/PHOME/
Investigación sobre «Tecnologías Futuras y Emergentes» (FET) en el 7PM:
http://cordis.europa.eu/fp7/ict/programme/fet_en.html
Categoría: Resultados de proyectos
Fuente: Science
Documento de Referencia: Ergin, T. et al., (2010). Three-dimensional invisibility cloak at optical wavelengths. Science (en imprenta), publicado en Internet el 18 de marzo. DOI: 10.1126/science.1186351.
Códigos de Clasificación por Materias: Tecnología de materiales; Investigación científica; Nanotecnología y nanociencias; Otras tecnologías; Aplicaciones de tecnología de la información y la comunicación ; Coordinación, Cooperación
RCN: 31900
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