Invisibilidad fuera del cine…

Ser invisible ha sido una fantasía recurrente en la niñez de muchos de nosotros. Escudriñar por los rincones, escurrirse entre la gente o las habitaciones sin que nadie te vea ha sido (y a veces aún lo es), un deseo infantil para muchos de nosotros.

Como adultos vemos a la invisibilidad tan solo como un recurso de las películas de ciencia-ficción. Sin embargo y por increíble que les parezca algunos investigadores se preguntaron… ¿es posible hacer objetos invisibles?

¿Y cómo podríamos volvernos invisible? Tal vez el escritor H. G. Wells en su novela de ciencia ficción “The Invisible Man”  en 1897 fue uno de los primeros en señalar la posibilidad de ser invisible y como podría lograse esto. En la novela, un joven científico teoriza que: si se puede cambiar el índice refractivo de una persona para hacerlo coincidir con el del aire (en donde su cuerpo no absorba ni refleje luz) entonces está persona será invisible.

Aunque G. H. Wells era un escritor y no un investigador, y aunque una persona no pueda volverse invisible, tenía razón en cuanto a que… si se puede cambiar el índice de refracción entonces un objeto será invisible.

Índice de refracción

Para entender el supuesto de H. G. Wells vamos a recordar cómo es que funciona nuestra visión, o por qué podemos ver los objetos. Nosotros podemos ver gracias a la luz que perciben nuestros ojos. Como sabemos, la luz es radiación electromagnética… o vamos ponerlo de esta manera: es un conjunto de ondas de amplitudes o tamaños distintos. Al grupo de ondas que nuestros ojos pueden ver se les denomina espectro de luz visible (es decir los colores como rojo, el verde, azul, etc.). Lo anterior implica que todas las ondas que no estén dentro del espectro de luz visible, como los rayos UV o los infrarrojos son invisibles a nuestra visión.

Para poder ver un objeto nuestros ojos deben poder captar la luz que es “rechazada” por éste (la que no absorbe). Si esta luz no rebota, por decirlo de alguna forma, y llega a nuestros ojos entonces el objeto será invisible, tal y como cuando nos encontramos en la obscuridad. Bajo este principio, si un objeto por alguna razón impide que “rebote” la luz que cae sobre él, nosotros seríamos incapaces de distinguir las características y formas del objeto, y lo que veríamos sería una superficie plana y lisa como los espejos.

A la capacidad de los materiales de desviar la luz se le conoce como el índice de refracción; que es un índice que determina cuánto se desvía la luz al pasar a través de algún objeto o material. Si un material tiene un índice refractivo muy bajo, es decir, que provoque muy poca desviación de la luz, este objeto se verá como una superficie plana y lisa.

Cambiar el índice de refracción de un humano, muy probablemente sea imposible, pero construir materiales que prácticamente no reflejen la luz y que en un futuro nos permitan construir capas al estilo Harry Potter (aunque no transparentes)… no solo es muy posible… sino que ya existen.

¡…y qué razón tenía H.G. Wells!

Aunque en ciencia ficción los dispositivos de invisibilidad son muy recurridos como en Star Trek, en el mundo real la investigación de dispositivos de encubrimiento o cloaking device, ha logrado avances sorprendentes en años recientes. Hace tan sólo unos 5 ó 6 años atrás, se publicó una teoría que sugería que producir un manto de invisibilidad era posible. En el 2006, una publicación en la revista Science por Schuring y colaboradores, describieron la realización de una capa construida con materiales artificialmente diseñados para funcionar en una banda de frecuencia de microondas. Lo cual significa que el dispositivo sólo enmascaraba u ocultaba objetos de luz del tipo de las microondas. A tan sólo 5 años de aquella publicación, hoy existe por primera vez una capa o superficie que puede ocultar objetos de la luz visible.

Las capas de invisibilidad son reales

De acuerdo a Gharghi M. y colaboradores, en su publicación de este año en ACS Journal Nano Letters con el título: A Carpet Cloak for Visible Light, muestran por primera vez un dispositivo de invisibilidad que oculta objetos de la visión humana. La capa de invisibilidad fue construida con lo que ahora se conoce como metamateriales, que son materiales diseñados para disminuir el índice de refracción. Aunque en el estudio los investigadores lograron esconder un objeto microscópico, demostraron que ocultar objetos de la visión humana bajo estas capas de invisibilidad es posible.

¿Qué utilidad podrían tener estás capas de invisibilidad?, además de tener la evidente utilidad para el camuflaje de armamento de guerra, se podría utilizar como materiales de construcción, mejorar los dispositivos inalámbricos, y (tal vez la utilidad que en lo particular me emociona) es que estos materiales pueden utilizarse para lograr una imagen ultra nítida.

 

Enlaces de interés sobre este tema:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl201189z?prevSearch=%2528cloaking%2Bmaterials%2529%2BNOT%2B%255Batype%253A%2Bad%255D%2BNOT%2B%255Batype%253A%2Bacs-toc%255D&searchHistoryKey=

http://www.sciencedaily.com/releases/2011/07/110727121651.htm

http://www.sciencemag.org/content/314/5801/977.abstract

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