Cercetătorii au realizat două noi tipuri de materiale care reflectă lumina în mod diferit, ceea ce aduce mai aproape de realitate dispozitivul supranumit „pelerina invizibilității”, informează Reuters.
Unul dintre materiale folosește o plasă din straturi metalice care reflectă în sens invers direcția luminii, în timp ce al doilea folosește fire minuscule de argint. Componența ambelor materiale poate fi analizată la scară nanometrică.
Ambele creații ale oamenilor de știință sunt numite metamateriale, structuri realizate artificial, care au proprietăți ce nu se întâlnesc în natură, cum ar fi indicele de refracție negativ.
Finanțare din partea guvernului american
Două echipe au lucrat separat la elaborarea materialelor, sub conducerea lui Xiang Zhang de la Centrul de inginerie și știință nanometrică din cadrul Universității Berkley California. Cele două echipe au beneficiat de finanțare din partea guvernului american. Rapoartele privind rezultatele activităților celor două echipe au fost publicate în revistele Science și Nature.
Fiecare dintre noile materiale are proprietăți de reflectare a luminii în valuri de lungime limitată, astfel încât nimeni nu le poate utiliza pentru a ascunde clădiri de sateliți, a declarat Jason Valentine, membru al uneia dintre echipe.
„De fapt, nu ascundem nimic. Nu cred că trebuie să fim îngrijorați de persoane invizibile care să umble în jurul nostru în viitorul apropiat. Să fiu cinstit, suntem abia la început” în ceea ce privește cercetările privind invizibilitatea, a spus Valentine.
Echipa lui Valentine a realizat un material care influențează lumina din apropierea spectrului vizibil, într-o regiune folosită în cadrul fibrelor optice.
„În materialele naturale, indexul de refracție, care măsoară modul în care lumina acționează într-un mediu, este pozitiv”, a spus el. „Atunci când vezi un pește în apă, acesta va apărea în fața poziției în care se află de fapt. Dacă pui un băț în apă, acesta pare să se îndoaie”, a precizat el, menționând că aceste iluzii sunt provocate de modul în care lumina se reflectă atunci când se mișcă între apă și aer.
Refracția negativă obținută de echipele de la Berkeley este diferită.
„În loc ca peștele să apară în fața locului unde se află în apă, acesta va apărea deasupra suprafeței apei. Este ciudat”, a spus Valentine.
Pentru ca un metamaterial să producă o refracție negativă, acesta trebuie să includă structural o toleranță mai mică decât radiațiile electromagnetice utilizate. Acest lucru a fost realizat prin folosirea microundelor, în 2006, de către David Smith de la Universitatea Duke (North Carolina) și John Pendry de la Imperial College London.
Aplicații imediate
În cazul luminii vizibile, situația se complică. Unele grupuri au realizat refracția acestei lumini prin straturi foarte subțiri de materiale specifice, de grosimea unui atom, însă acestea nu erau practice pentru a se lucra cu ele și absorbeau o mare parte din lumina direcționată către ele.
„Ce am făcut noi a fost să luăm aceste materiale și să le facem mai groase”, a spus Valentine.
Echipa lui, despre ale cărei activități a relatat revista Nature, a folosit straturi de argint și de metal dielectric, suprapuse și apoi perforate. „Am numit acest material «plasă de pește»”, a spus el.
Cealaltă echipă a folosit nanofire de metal oxidat și argint prelucrat în cadrul unui oxid de aluminiu poros, amplasând aceste fire la distanță unele de altele, distanța fiind însă mai mică decât lungimea de undă a luminii vizibile. Acest tip de material reflectă lumina vizibilă.
Aplicația imediată a noilor tipuri de materiale poate fi apariția de dispozitive optice superioare, cum ar fi microscoapele capabile să observe virusurile vii, a spus Valentine.
„Oricum, disimularea de obiecte poate fi unul dintre modurile în care acest material ar putea fi folosit pe viitor. Va trebui să înfășori orice vrei să ascunzi într-un astfel de material, care va refracta lumina din jur”, a spus el
