La capa de invisibilidad de Harry Potter en la ciencia de materiales

La investigación en la ciencia de los materiales ha hecho posible una tecnología innovadora que permite manipular los índices de refracción de las ondas de luz y con ello crear la ilusión de un ‘objeto invisible’ al ojo humano; algo parecido a lo que sucede en la saga de Harry Potter con el uso de la capa de invisibilidad.

Estos materiales creados en laboratorio se conocen como ‘metamateriales’; los cuales presentan propiedades que dependen de su estructura y no de su composición.

En este campo se vienen realizando varios estudios que han arrojado resultados interesantes.

Científicos de la Universidad de St. Andrew en Escocia crearon un tipo de metamaterial llamado Metaflex, el cual hace posible la manipulación del comportamiento de la luz. Con este tipo de control se pueden fabricar prendas inteligentes que nos oculten a la vista de los demás, revela la Revista New Journal of Physics.

Otro estudio llevado a cabo en la Universidad de Arizona (EEUU) permitió la creación de un tipo de metamateriales en impresoras 3D a partir de metales, plásticos y otras sustancias. El producto final se asemeja a bolas de plástico poroso y a pequeñas placas de circuitos de cobre que tienen una configuración especial de patrones geométricos que doblan las ondas de energía anómala.

Se trata en este caso de ‘refracción negativa’, una propiedad óptica que refracta ondas en dirección opuesta a la de cualquier otro material conocido.

La investigación dirigida por el profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Arizona, Hao Xin ha conseguido superar el problema de la perdida de energía de las ondas en la refracción negativa. Para ello, han incorporado en los nuevos metamateriales un conjunto de diodos simples que funcionan con baterías de túnel usando técnicas de micronanofabricación.

El descubrimiento de metamateriales que conservan la energía de las ondas y mantienen la refracción negativa puede derivar en un futuro cercano en avances hacia un incremento de dicha energía. De lograrse aquello, los metamateriales del futuro saltarán la cerca impuesta por la difracción de los lentes actuales, permitiendo la fabricación de ‘superlentes’ que nos permitirán ver objetos del tamaño de proteínas o incluso virus.

Hasta ahora los ingenieros no han logrado dar con la solución para alcanzar un control total de la distribución de los índices de refracción de las ondas mediante metamateriales constituyentes de objetos específicos, por ejemplo una capa de invisibilidad.

Pero esto podría estar más cerca de lo que pensamos, generando con ello expectativas sociales parecidas a la idea en que personas comunes y corrientes algún día podrían comprar en una tienda un manto de invisibilidad o cualquier prenda que tenga el mismo efecto.