Invisible por arte de la física

Expertos del Lawrence Berkeley Laboratory y de la Universidad de California crean una capa que borra la huella de luz reflejada en un objeto.

Ya no es sólo una locura más salida de la imaginación de J.K.Rowling en su fantástica saga de Harry Potter. Puede ser una realidad. Recordarán que en «Harry Potter y la piedra filosofal» el joven mago recibe una capa de invisibilidad, una tela larga y sedosa que le hace desaparecer cuando se viste con ella. Pues, aunque parezca mentira, los científicos quieren reproducirla y ayer anunciaron un nuevo y sorprendente paso para lograrlo. Se trata de un revestimiento ultrafino que no funciona precisamente por arte de magia, sino por obra de la física, borrando la huella de la luz reflejada en un objeto de tres dimensiones.

La fina capa ahora diseñada puede amoldarse a cualquier forma y evita que sea detectada por luz visible. De momento sólo funciona con objetos de tamaño milimétrico, pero los investigadores creen que podrán escalar el experimento hasta lograr capas de invisibilidad para superficies grandes. La estructura de este revestimiento está fabricada con pequeños ladrillos de oro de tamaño nanométrico. De hecho toda la capa tiene sólo 80 nanómetros de espesor. (Un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro).

Los expertos del Lawrence Berkeley Laboratory y de la Universidad de California han sido capaces de cubrir con esta capa microscópica objetos del tamaño de una célula humana con formas variadas. La superficie de los ladrillos de oro está diseñada para desviar las ondas de luz que impactan sobre ella. De ese modo, cuando la capa está activada, la radiación no rebota en la superficie sino que se dispersa y convierte en invisible al objeto. Es la primera vez en la historia que se logra hacer desaparecer por este método un objeto tridimensional aunque se han realizado experimentos con esta tecnología desde 2006.

Los primeros dispositivos de invisibilidad ideados por aquel entonces tenían sus limitaciones. Consistían en estructuras en forma de anillo que desviaban levemente la luz o la radiación electromagnética que llega a un objeto en su interior. Pero muchos de ellos sólo podían derivar las radiaciones llegadas en una única longitud de onda.

En lugar de desviar la luz alrededor del objeto en cuestión, la nueva cobertura ahora diseñada elimina la huella visual de la luz. Cada vez que la luz (que recordemos que se comporta como una onda) impacta una superficie, rebota en ella. Pero lo hace de manera distorsionada dependiendo de la forma del objeto iluminado.

Pongamos un ejemplo. Imaginemos que botamos con una pelota de ping pong contra el suelo. Si el suelo está liso y pulido es probable que la pelota rebote de manera regular de vuelta a nuestra mano. En cambio, si es rugoso o inclinado, botará hacia algún lugar imprevisible. Cuando la luz impacta en una superficie irregular también sus ondas se dispersan como el bote de la pelota. Esto, nos permite ver el objeto desde cualquier punto de vista y eso es lo que hace que, sólo veamos una cara de ese objeto. Para ver la otra debemos girarlo o mirar desde otro ángulo. La nueva capa consigue que, cuando la luz rebota lo haga sólo en una dirección. Cada pequeño ladrillo de oro de los que está compuesta absorbe la luz y la reenvía en una dirección, como si fuera una antena repetidora. Combinando tamaños y posiciones de estos ladrillos, se ha logrado que las ondas se acompasen con otras del mismo modo que si vemos a dos niños balancearse en un columpio a velocidades distintas, de vez en cuando sus ritmos parecen acompasarse y uno de ellos tapará al que está detrás.

Para probar su funcionamiento, los investigadores han diseñado un pequeño escenario con estructuras de tamaño microscópico y todas ellas desaparecieron. Pero esta nueva capa tiene también sus limitaciones. Funciona aún con pocas longitudes de onda, dejando de hacerlo si el objeto está en movimiento. Los objetos afilados es mejor evitarlos porque generan sombras. Aun así, el experimento ha demostrado que es posible fabricar metasuperficies que borren la huella de la radiación lumínica en un objeto. Quizás en el futuro se podrán emplear en estructuras más grandes o utilizarse para que un objeto parezca otro. ¿Imaginan un avión con aspecto de nube?