Invisibilidade reforçada com metamaterial ativo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/02/2015

O protótipo de metamaterial ativo que reforça as ondas manipuladas trabalha na faixa das micro-ondas.
[Imagem: Dexin Ye et al. - 10.1038/ncomms6841]

Manuseio de ondas

Os materiais artificiais, ou metamateriais, com sua impressionante capacidade de manipular ondas dos mais diversos tipos, têm uma característica que se julgava "natural": eles amortecem as ondas que manipulam, fazendo-as perder energia.

Mas isso não é mais um problema.

Dexin Ye e seus colegas da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, descobriram uma forma de fabricar metamateriais que não reduzem a intensidade das ondas, uma espécie de metamaterial com amplificador.

Isso não apenas dará novo impulso aos mantos de invisibilidade, como também trará novas possibilidades no manuseio prático das ondas de luz, de som e até de ondas sísmicas.

"Um dos maiores problemas com os metamateriais é que eles geram uma perda de energia. As ondas decaem conforme passam através do material artificial. Agora nós projetamos um metamaterial que retém o índice negativo de refração mas não diminui a energia das ondas," resumiu o professor Hao Xin, coordenador da equipe.

"Mantos de invisibilidade virarão realidade durante o meu tempo de vida," garante o pesquisador.
[Imagem: Universidade do Arizona]

Metamaterial ativo

Na verdade, o novo material sintético não apenas resolve o problema da perda de energia: ele na verdade gera um ganho de energia.

A energia extra é suprida por uma bateria que alimenta diodos túnel incorporados no dispositivo, que se torna assim um "metamaterial ativo" - este termo também é utilizado para uma outra classe de metamateriais que podem ser reconfigurados em tempo real.

Embora o protótipo opere com micro-ondas, os resultados têm implicações diretas para ondas ópticas, acústicas e outros tipos de radiação.

A equipe está interessada, por exemplo, na exploração dos efeitos em superlentes e novos tipos de microscópios, que superem os problemas de difração das lentes comuns e alcancem resoluções que permitam visualizar diretamente proteínas e vírus.

De acordo com o professor Xin, além das superlentes para usos biomédicos, os metamateriais ativos ajudarão na construção de circuitos de micro-ondas mais eficientes para telecomunicações, de prédios resistentes a terremotos, melhores sistemas de conversão de energia solar e antenas cada vez menores.

Para quem prefere mantos de invisibilidade, o pesquisador é direto: "Mantos de invisibilidade virarão realidade durante o meu tempo de vida."

Mais tópicos