Materiais Avançados

Feixe de Invisibilidade também funciona como Feixe de Transparência

Feixe de Invisibilidade também funciona como Feixe de Transparência
Um material normalmente espalha uma onda de luz incidente em todas as direções (em cima). Mas se ele for irradiado com a onda correta, esse feixe pode abrir caminho para uma outra onda de luz vindo direcionalmente (embaixo). [Imagem: TU Wien]

(In)visibilidade

Os já bem-conhecidos mantos da invisibilidade podem estar se aproximando de uma versão 2.0 - melhorada em relação ao tradicional mecanismo feito com metamateriais.

Uma equipe da Universidade Tecnológica de Viena, na Áustria, apresentou uma nova técnica de camuflagem, capaz de esconder objetos, que eles chamaram de "feixe de invisibilidade".

Um material completamente opaco é iluminado de cima com um padrão de onda específico, que faz com que as ondas de luz vindas da esquerda passem através do material sem qualquer obstrução - como se ele fosse transparente, ou como se o objeto não estivesse lá.

Embora seus idealizadores chamem a técnica de "feixe de invisibilidade", ela de fato pode operar ao reverso, como um "feixe de visibilidade", ou "feixe de transparência", que permitirá também ver através de materiais opacos.

Camuflagens ativas

Nomes à parte, este resultado surpreendente abre possibilidades completamente novas para a camuflagem ativa. A ideia pode ser aplicada a diferentes tipos de ondas, devendo funcionar com ondas de luz ou de som, por exemplo. A equipe já está planejando os primeiros experimentos para demonstração do conceito.

"Nós não queremos redirecionar as ondas de luz [como nos metamateriais], nem queremos restaurá-las com telas adicionais. Nosso objetivo é guiar a onda de luz original através do objeto, como se o objeto não estivesse lá. Isso soa estranho, mas com os materiais certos e usando nossa tecnologia de ondas especiais, é de fato possível, disse Andre Brandstötter, um dos criadores da nova técnica.

E a equipe sabe do que está falando: Eles são especializados em sólidos especiais que a luz não vê, já demonstraram uma técnica na qual um laser apaga outro laser e também já criaram camuflagens acústicas.

Testes com som

Quem explica o princípio de funcionamento da técnica é o professor Konstantinos Makris.

"O ponto crucial é bombear energia para o material de forma espacialmente ajustada de modo que a luz seja amplificada exatamente nos lugares certos, ao mesmo tempo permitindo a absorção em outras partes do material. Para conseguir isso, um feixe de luz com exatamente o padrão correto deve ser projetado no material a partir de cima - como de um projetor de vídeo padrão, exceto que com uma resolução muito maior," disse ele.

Se esse padrão corresponder perfeitamente às irregularidades internas do material, que geralmente espalham a luz, então a projeção de cima pode efetivamente desligar a dispersão, e outro feixe de luz que viajar através do material conseguirá passar sem qualquer obstrução, dispersão ou perda.

"Já discutimos com experimentalistas como isso poderia ser feito. Como primeiro passo, podemos testar esta tecnologia com som, em vez de ondas de luz. Experimentalmente, [as ondas de som] são mais fáceis de lidar, e do ponto de vista matemático, a diferença não importa significativamente," anunciou o professor Stefan Rotter.

Bibliografia:

Wave propagation through disordered media without backscattering and intensity variations
Konstantinos G. Makris, Andre Brandstötter, Philipp Ambichl, Ziad H Musslimani, Stefan Rotter
Light Science & Applications
Vol.: 6, e17035
DOI: 10.1038/lsa.2017.35




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