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Ahora lo ves, ahora no lo ves: el manto de invisibilidad, más cerca de la realidad

La fotónica es un campo en rápida evolución en el que la mayoría de las ideas planteadas no hace tanto tiempo en la ciencia ficción están empezando a tomar forma. Ahora, un equipo financiado con fondos europeos trabaja en un manto de invisibilidad mediante el empleo de estructuras microscópicas capaces de desviar la luz.
Ahora lo ves, ahora no lo ves: el manto de invisibilidad, más cerca de la realidad
Hay una revolución en marcha en el ámbito de los dispositivos ópticos. Estos dispositivos se están reduciendo, se integran con más eficacia en otros dispositivos y la disponibilidad comercial de sus innovaciones es cada vez mayor y generalizada. De hecho, la óptica tradicional se encontraba en la escala de los centímetros, pero las últimas innovaciones se sirven de objetos en escalas nanométricas para controlar, guiar y enfocar la luz.

La capacidad para dar forma a los materiales metálicos y dieléctricos ha dado lugar a la rama de la nanofotónica. Los metamateriales tridimensionales contribuyen al desarrollo de lentes de alta resolución y dispositivos de ocultación, si bien poseen ciertas desventajas. No pueden doblar la luz en ondas que se puedan observar a simple vista, absorben la luz generando sombras, son incómodos de transportar y su fabricación no es práctica.

Ahora, una investigación financiada con fondos europeos contribuye a la creación de un material nuevo, esto es, lentes bidimensionales recubiertas de nitruro de galio que brillan en azul al iluminarlas con un LED. En el proyecto FLATLIGHT, estos materiales se denominan «metasuperficies». En un artículo publicado recientemente, las metasuperficies se describen como delgadas y ligeras en comparación con los dispositivos ópticos tradicionales y aun así fáciles de fabricar en comparación con los metamateriales tridimensionales.

El nitruro de galio se esculpe en pilares lo suficientemente pequeños como para retrasar la forma en la que las ondas de luz los atraviesan. Tras estudiar cómo distorsionan la luz las distintas formas de pilar, los responsables del proyecto fueron capaces de diseñar lentes que fuerzan la luz en cualquier dirección y que la devuelven hacia los lados o hacia atrás a voluntad. Esta adaptabilidad, un proceso más sencillo de producción y una mayor portabilidad abren un enorme abanico de aplicaciones para esta tecnología.

Si bien el sistema aún está en proceso de perfeccionamiento, la ligereza de la tecnología ya ha suscitado un gran interés. El sector espacial es un ámbito en el que el peso es un factor decisivo y en aeronaves como Gaia se emplean materiales similares a los del proyecto para dividir la luz y medir la composición de las estrellas con mayor precisión.

No obstante, cada conjunto de pilares es eficaz dentro de una gama reducida de colores, lo que significa que el objeto que esconde es visible en el resto. Y si bien esto implica que los mantos de invisibilidad siguen sin ser completamente posibles, también cabe decir que las metasuperficies tienen un enorme potencial en otras aplicaciones. Mediante su combinación con semiconductores con actividad óptica como el nitruro de indio-galio-aluminio (InGaAlN), los responsables del proyecto podrían incluir capacidades de modulación y ganancia ópticas en un sistema para crear dispositivos optoelectrónicos nuevos y eficaces.

Esto no significa que los responsables del proyecto hayan abandonado la idea de crear un manto de invisibilidad. De hecho, proponen una «transformación conformal de la capa límite», la cual se describe como «un método analítico, basado en derivaciones de principios fundamentales, que nos permite generar transmisiones y reflexiones de luz para cualquier geometría de interfaz y onda incidente».

Afirman que su propuesta ofrece una amplia gama de oportunidades de diseño, por ejemplo, la capacidad de ocultar objetos tras una «cortina óptica», crear ilusiones ópticas reflejando imágenes virtuales o eliminar la difracción que suele producirse al dispersarse la luz en interfaces onduladas.

Para más información, consulte:
Página web del proyecto en CORDIS

Fuente: Basado en información del proyecto y en artículos aparecidos en medios de comunicación

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