Ja sigui per la tranquil·litat de desaparèixer momentàniament de el món o per la seguretat d’amagar alguna cosa a la vista dels altres, qui no ha somiat amb la idea de la invisibilitat? Els pioners en l’exploració d’aquest concepte tan simple van ser els mags i il·lusionistes que, basant-se en la reflexió de la llum, utilitzaven miralls per crear la il·lusió de desaparèixer objectes i persones davant la sorpresa de públic.
No obstant això, portar la màgia a el món real requereix ciència i tecnologia. Un grup de l’Institut Nacional de la Recerca Científica (INRS) de Mont-real, Canadà, que estudia els camps de fotònica, òptica i enginyeria de microones, ha publicat a la revista Òptica de la Societat Americana d’Òptica (OAS) els seus últims resultats sobre la capa d’invisibilitat. L’equip canadenc, liderat pel professor toledà José Azaña, ha aconseguit, per primera vegada, tornar completament invisible un objecte a l’ésser il·luminat amb llum d’espectre complet. Aquesta tècnica tindrà aplicacions immediates en la transmissió de senyals en les telecomunicacions.
Una tècnica innovadora
La recerca de la capa d’invisibilitat porta molts anys d’estudi. En el passat s’han aconseguit importants avenços com tornar invisible un objecte a un rang petit de freqüències (colors) de l’espectre de llum visible, com per exemple, a la llum vermella. No obstant això, aquests dispositius d’invisibilitat fallaven a l’il·luminar l’objecte amb llum de freqüència diferent per als que estaven dissenyats. Les limitacions d’aquesta tècnica es fan patents quan un intenta repetir l’experiment utilitzant llum natural, la qual conté en el seu rang de freqüències visible tots els colors possibles.
Les solucions convencionals d’invisibilitat es basen en alterar la propagació de la llum al voltant de l’objecte a amagar. “El problema és que els diferents colors o freqüències de l’espectre de la llum requereixen diferents intervals de temps per travessar el dispositiu d’invisibilitat, i com a resultat, la distorsió temporal creada al voltant de el dispositiu revela la seva presència arruïnant l’efecte d’invisibilitat”, explica el professor Azaña.
La solució innovadora proposada per l’equip d’investigadors evita aquest problema permetent que les ones es propaguin a través d’l’objecte, en lloc de rodejar-, eludint així qualsevol distorsió detectable en les ones al voltant de l’objecte . la clau d’aquesta tècnica resideix en desplaçar primer les freqüències de llum a regions de l’espectre que no es veuran afectades per la reflexió o propagació de la llum a través de l’objecte a amagar. per exemple, si l’objecte és verd, és perquè reflecteix la llum d’aquesta freqüència, llavors la llum a la regió verd de l’espectre podria desplaçar-se a la regió blava de manera que, a l’arribar a l’objecte, no hi hauria llum v Erde per ser reflectida. Així, un cop esquivat l’objecte, el dispositiu d’invisibilitat inverteix aquest desplaçament de la freqüència reconstruint l’estat inicial de l’ona. “D’aquesta manera, ni l’objecte a amagar ni el mateix dispositiu d’invisibilitat són detectats”, explica l’investigador.
Els límits de el futur són a la investigació de el present
L’expert en comunicacions Carlos Rodríguez Fernández-Pousa, professor de la Universitat Miguel Hernández d’Elx, explica que aquest avenç científic té aplicacions immediates molt interessants. “No penso en la capa d’invisibilitat de Harry Potter”, diu, sinó en una nova tècnica de propagació de senyals. I és que l’Efecte Talbot, en el qual es basa aquest experiment, podria utilitzar-se per resoldre certs problemes actuals en les connexions de telecomunicacions. “Per exemple, reorganitzant l’espectre d’energia del senyal, es disminuirien interferències, soroll i dispersió del senyal, i altres efectes indesitjats que afecten la transmissió de dades avui en dia”, explica.
Actualment , l’equip de Mont-real es troba desenvolupant la següent fase de la seva recerca. “Estem treballant en generalitzar les equacions per fer invisible un objecte en dues dimensions. I si és possible, volem arribar a implementar-algun dia a objectes tridimensionals macroscòpics “, diu Azaña.
L’investigador de centre canadenc explica l’impacte de la recerca a la societat.”Els nostres resultats són possibles gràcies als fons públics que es destinen a la Investigació, i per tant són de domini públic. El continu desenvolupament científic aconseguit gràcies a la investigació modela les possibilitats de futur”.
Un aspecte molt interessant és generalitzar aquests resultats a ones de naturalesa diferent. “Els processos utilitzats en el nostre estudi són de caràcter universal, i per tant podrien aplicar-se a ones de naturalesa diferent de la electromagnètica”, comenta l’investigador. Això obriria la porta a futures aplicacions com, per exemple, aïllants tèrmics, aïllants acústics, o fins i tot per fer edificis invisibles a terratrèmols, generalitzant aquests resultats a ones tèrmiques o ones mecàniques, respectivament.
Josu Hernández-García és investigador en el projecte europeu Elusives, que aborda l’estudi de neutrins, matèria fosca i física més enllà de el model estàndard (H2020-MSCA-ITN-2015 // 674.896-Elusives).