18/May/09

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Un Sir en busca de la invisibilidad y el control de la luz

Sir John Pendry, catedrático de teoría física del estado sólido, es impulsor de las teorías básicas para el desarrollo de nuevos materiales capaces de desviar las microondas alrededor de un objeto y hacerlo invisible

No parece un mago, aunque persiga la invisibilidad o incluso quiera más: controlar la luz. Siguiendo sus teorías, hace poco más de dos años, un equipo de investigadores de la Universidad de Duke, EEUU, logró ocultar un cilindro de cobre de 12 centímetros recubierto de un metamaterial que desviaba las microondas y las volvía a poner en su camino, haciéndolo invisible así a la gama de las frecuencias de radar.

Explicado de esta forma puede resultar complicado, y por eso Pendry (Inglaterra, 1944), que hace unos días visitó Barcelona para ofrecer una conferencia en el Cosmocaixa bajo el título "La invisibilidad...¿por fin?", y que concedió una entrevista a Efe, suele utilizar un símil para hacerse comprender.

Imaginemos una piedra en un río. El agua que fluye pasa por ambos lados, para juntarse de nuevo una vez que supera el obstáculo. Si el observador se coloca a sólo unos metros más abajo, no percibiría que allí hay una piedra.

El objetivo es lograr lo mismo con la luz: si ésta rodea un objeto y regresa a su camino original, ese mismo observador no vería la perturbación ni tendría manera de saber que allí había un objeto. Aunque la luz, para desesperación de los científicos, no se comporta como el agua.

Superado con éxito los experimentos en dos dimensiones con las ondas de radar, el reto de sir John es conseguir lo mismo en una longitud de onda mucho menor: la luz visible.

-Pregunta: ¿Por qué eligió la invisibilidad para su estudio?

-Respuesta: "No elegí la invisibilidad como ámbito de trabajo. Fue casi como una broma. Logramos definir dos tipos de materiales y quisimos demostrar hasta qué punto estas tecnologías eran potentes. Nos preguntamos qué sorprendería a la gente, y la invisibilidad era una posibilidad, pero no lo más importante".

-P: ¿Qué es un manto de invisibilidad?

-R: "Hay dos cosas que hay que lograr para que algo sea invisible: no tiene que reflejar luz, y lo más difícil, hay que eliminar también la sombra del objeto. Es un espejismo, como cuando la luz se flexiona por el aire caliente del desierto. Aquí el espejismo, el manto de invisibilidad, es que no percibas el objeto, sino que veas lo que hay detrás del objeto, para lo que son esenciales los metamateriales

-P: ¿Qué es un metamaterial?

-R: "Los materiales normales responden a la luz por su composición. Nosotros hemos añadido una dimensión nueva. En un metamaterial se produce un cambio en su estructura interna que cambia sus propiedades de forma drástica y les dota de otras que no se encuentran en la naturaleza".

-P: ¿Dónde se halla en estos momentos la investigación?

-R: "Tenemos una teoría bastante rigurosa, con experimentos con ondas de radar que demostraron el principio básico. Este año veremos experimentos usando la luz visible y ocultando objetos muy pequeños. Pero lo esencial de esta tecnología no es tanto la invisibilidad, sino la capacidad de controlar la luz, en todas las escalas.

-P: Pero, ¿se puede controlar la luz?

-R: Estamos aprendiendo. Hoy por hoy es fácil controlar la luz a escala hasta un micrón. Queremos ampliar ese control hasta los electrones, para que la luz y electrones puedan mantener un diálogo en igualdad. Para ello tenemos que utilizar los metamateriales, y el llamado efecto plasmón, una forma de luz que existe en la superficie de los metales".

-P: Aunque no le guste la ciencia ficción, soñemos un poco: ¿Se puede ocultar a una persona?

-R: "El manto de invisibilidad genera un espacio que queda oculto. Una persona si se queda dentro de ese espacio es invisible".

-P: ¿Qué es la lente perfecta?

-R: Es una solución para controlar la luz en la misma escala que los electrones. Si se utiliza un microscopio se verá objetos que son pequeños, pero no se puede ver algo que es más pequeño que la longitud de onda de la luz, de más o menos un micrón. Si se utilizan metamateriales puedes llegar a fabricar una lente que enfoque la luz con una resolución lo más alta que quieras, sólo limitado por la perfección de ese metamaterial. Pero... aún lo estamos buscando.

-P: ¿Teme que sus teorías se apliquen sólo en el ámbito militar?

-R: Cualquier idea fuerte se puede utilizar para el bien y para el mal. Pero estoy tranquilo, porque de momento son tecnologías de defensa. Además, no sólo la industria militar está interesada. Al principio son los primeros en financiar tecnologías difíciles, necesitan el mejor rendimiento y lo pagan, y un ejemplo es el GPS. Hay muchas empresas que están financiando proyectos en este ámbito como el control automático de las distancias de coches por medio de radiación muy elevadas de radar, que son controladas precisamente por una lente.

Fuente: ADN. Aportado por Eduardo J. Carletti