miércoles, 19 de enero de 2011

Científicos desarrollan el traje para hacernos invisibles


Como se sabe, uno de los atributos imprescindibles de los cuentos de hadas, es la capa de invisibilidad, como la de Harry Potter. Esta capa originariamente pertenecía a su papá mago James, que fue utilizada en la película "Harry Potter y el prisionero de Azkaban" para que Harry pudiese desplazarse por la ciudad de los magos Hogsmeade, sin ser advertido por nadie. Hoy, gracias al esfuerzo de los científicos, este traje de invisibilidad adquiere sus razgos reales. Los científicos han creado una nueva forma de material (tela) - los meta-materiales - que refractan la luz para que los objetos (cubiertos) no se vean. Científicos de varios países estan tratando de lograr la acometida, de inventar el verdadero traje de invisibilidad. 
Alemania: 
La revista Science anunció sobre el invento de una diminuta capa tridimensional capaz de ocultar pequeños objetos gracias a la dispersión de los rayos de luz. La capa se compone de polímeros y su superficie contiene lentes que proyectan las ondas de luz parcialmente inclinadas para dispersarlas y ocultar el objeto al ojo humano. 
La científica y autora principal de la investigación, Tolga Ergin, del Instituto de Tecnología de Karlsruher (Alemania), explicó a Efe: Hasta hoy "todos los experimentos se realizan sólo en el terreno bidimensional, lo
que significa que (los objetos) se hacían inmediatamente visibles si se les mira fuera de ese plano". "Mientras "mucha gente juega a hacer trucos con cámaras y proyectores para dar la ilusión de la invisibilidad, nosotros controlamos (manipulamos) la propagación de la luz cambiando su haz", añadió. La nueva estructura de invisibilidad tridimensional, es decir, la capa, es tan fina que "apenas puede verse a simple vista", lo que "nos sitúa muy lejos de poder crear algún tipo de traje invisible", sentenció la profesora.
No quiero imaginarme cuánto tiempo será necesario para crear una estructura de algunos pocos metros", reflexionó. Ellos diseñaron una "alfombra" cuya superficie se deforma al colocar un objeto por debajo, lo que revela la presencia de un bulto. Pero, "si se pone la capa de invisibilidad por encima de ese bulto, las distorsiones desaparecen", explico la investigadora. El efecto es que sólo se notará la presencia de un espejo plano y no se podrá adivinar lo que se esconde por debajo", aseguró Ergin.
Al preguntársele sobre las posibles aplicaciones del invento, ella descartó cualquier finalidad militar, diciendo: "No creo que tengamos que temer ningún soldado invisible". 
China:
Los científicos chinos y americanos fueron los primeros en demostrar que la invisibilidad es posible, al fabricar un material prototipo en el año 2006.  Según el autor principal del estudio, David Smith: El fenómeno de la invisibilidad es similar a los espejismos que se ven a distancia en días calurosos. Los investigadores elaboraron fórmulas complejas para la creación de los "meta-materiales", que no existen en la naturaleza, pero que vuelven invisibles los objetos. Gracias a estos materiales, los rayos infrarrojos y la luz visible "se deslizan" sobre las superficies de los objetos, algo similar como cuando el agua se desliza sobre las rocas haciendo que estos no puedan ser vistos.

EE UU:
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Michigan, desarrollaron un manto que en el futuro podría ser imperceptible para el ojo humano. Esta "capa de invisibilidad" esta hecha de pequeñas partículas de cristal de calcogenuro (con el que se fabrican los CD). En una simulación por ordenador, el manto fue capaz de reflejar la luz infrarroja.  En el futuro se espera que la capa pueda reflejar espectros de luz visible. 
"A partir de estos experimentos, queremos pasar a frecuencias más altas y longitudes de onda más pequeñas. (…) Las aplicaciones más emocionantes serán cuando alcancemos el espectro de las frecuencias de la luz visible”, dijo la profesora, Elena Semouchkina, según Daily Mail.
Japón:
El traje, que fue mostrado en la exhibición de tecnologías emergentes Nextfest en San Francisco-EE UU, es un desarrollo del inventor japonés, Susumi Tachi, profesor de física e informática de la Universidad de Tokio. "Es una especie de realidad aumentada", dijo sobre su invento. La capa de invisibilidad se hace transparente para los observadores, dejando sólo un vago entorno. Esto no es una broma y ni un efecto especial - el equipo de científicos de esta Universidad crearon este material compuesto por lo menos de mil millones de granos microscópicos ("hiperpíxeles"). La capa cuenta con diminutas cámaras de vídeo que proyectan lo que está detrás de quien la lleva puesta en la parte delantera y viceversa. El efecto, es hacer que la persona que lleve puesta la capa se funda con su entorno.
Esta capa de "camuflaje óptico" fue fabricado de un material "retro-reflexivo" cubierto, con diminutas membranas reflectoras de luz. El material se utilizó para recubrir una bola, un ladrillo y una capa. En cada caso, daba la impresión de que quien estaba mirando el objeto podía ver a través de él mientras un operador humano lo desplazaba desde el fondo de la sala. El efecto no era total, pero sí suficiente como para demostrar que el camuflaje óptico es técnicamente posible, aunque un experto —en un artículo reciente publicado por la revista Wired— señaló que, para que una capa invisible funcione, tendría que tener seis cámaras estereoscópicas incorporadas, estar cubierta por 11,6 millones de "hiperpixeles” (cada uno de ellos con un visor electrónico muy brillante) y estar controlada por un ordenador súper veloz que se alimente de una fuente de energía incorporada en el traje. 
Este dispositivo novedoso yá llamó la atención de los expertos militares.
Sobre la aplicación de esta tecnología, un colega de Tachi, Naoki Kawakami dijo al respecto: "Podría ser utilizado, por ejemplo, para ayudar a los pilotos a ver la pista de aterrizaje a través del piso de la cabina".
La capa japonesa se ve impresionante, pero existe un problema: con la capa, la persona se hace invisible sólo si es visto desde un perfil (ángulo). Es indispensable que la persona de un giro - para que el efecto desaparezca. Pero en un futuro próximo, esta idea audaz podría convertirse en realidad.
Reino Unido:
Científicos de la Universidad de St Andrews (Escocia) desarrollaron un nuevo material flexible e inteligente denominado Metaflex, que permite manipular (distorsionar) el comportamiento de la luz. El Metaflex es un meta-material, creado artificialmente con propiedades electromagnéticas inusuales, que dependen de la estructura diseñada y no de su composición. Concretamente, este material se compone de meta-átomos que son capaces de desligarse de una superficie rígida. Los investigadores predicen que la agrupación de estos meta-átomos, lo suficientemente pequeños para interactuar con la luz visible, permitirá crear un material flexible e independiente, según reveló la revista New Journal of Physics. Este meta-material, al interactuar de forma especial con la luz, en vez de reflejarla, la curva, de modo tal que los rayos que lo rodean recuperan y siguen su trayectoria. Y lo que se encuentre detrás del material especial, simplemente, se esfuma en el aire.   

El Metaflex también se podría utilizar para desarrollar superlentes de contacto desechables que proporcionarían una visión casi perfecta, tal como explicó Andrea Di Falco, director del estudio. "Es un gran paso adelante en muchos sentidos», añadió, Ortwin Hess, físico del Imperial College. «Está claro que no es una capa de invisibilidad aún, pero es el paso correcto hacia ella», afirmó. 
Federación de Rusia:
Los físicos rusos están desarrollando meta-materiales con índices negativos de refracción de la luz. Estos no reflejan la luz, al igual que todos los materiales naturales, y, literalmente, rodear a su alrededor. El objeto, cubierto con una tela, desaparece.
"Se presentó la posibilidad teórica para manipular la luz al igual que manipular el agua - dejarlo pasar como si fuera a través de una presa", - dijo Andrey Sarychev, investigador jefe del Instituto de Física Teórica y de Electrodinámica Aplicada de la Academia de Ciencias de Rusia (ACR).
Cuando vemos los objetos, los vemos reflejados con las ondas de luz, de las ondas electromagnéticas. A mediados del siglo XX, los físicos se dieron cuenta de que los fotones de luz no sólo tocan la superficie del objeto, sino que interactúan con él - causan fluctuaciones de las cargas en la capa superficial del material. Es así cono surge el reflejo.
Y teóricamente, este proceso puede ser manipulado - haría falta encontrar un material que refleje la luz bajo un ángulo negativo. No reflejar, si no más bien llevar la luz por la tangente, como si no existiesen obstáculos.
Los físicos rusos buscaron ejemplos de estos materiales en la naturaleza. Y resultó, que no existen. Y solo a fines del siglo pasado, los científicos fueron capaces de construir una estructura con el índice de refracción deseado. Se denomina me-tamaterial.
"Una de la primera muestra se fabricó en 1997, en base a los alambres en espiral. Todas los espirales de la muestra se dispusieron al azar para que las propiedades de la muestra no depende de la polarización de la luz incidental, es decir, que bajo cualquier ángulo de incidencia de la luz, ésta será absorbida", - dijo Vladimir Semenenko, jefe del Laboratorio del Instituto de Física Teórica y Electrodinámica Aplicada  de la ACR.
En un experimento de la Universidad de Duke en EEUU, los estadounidenses escondieron una bola por debajo de la capa de un meta-material. En la superficie de la capa  son visibles las microondas en forma de bandas en movimiento. En la foto, por debajo, todo se ve como de costumbre - las ondas se reflejan de la bola. Por encima, el meta-material obliga a las ondas a doblarse y pasar de lado - es decir que en esta diapasón, la irradiación de la bola es invisible.
Parece como si casi el sueño vuelve una realidad, pero la dificultad consiste en que para cada espectro de luz - rojo, verde o azul - los meta-materiales necesitan ser configurados de formas distintas.
"Pero podemos reajustar la longitud de onda, para que se vuelva invisible para diferentes longitudes de ondas. La imagen que se notaría seria inestable. Esto no es una fantasía, es realidad ", - señaló el director Andrey Lagarkov del Instituto de Física Teórica y Electrodinámica Aplicada de la ACR.
Pero, para esto, las partículas de los meta-materiales deben de ser reducidas más y más, hasta el tamaño de varias micrones.
Los físicos no se aprisan para complacer a los militares con los tanques invisibles y camuflajes mágicos. Pero, las fuerzas armadas no se sienten ofendidas. En una habitación, con una decoración futurista extraña, los científicos están trabajando para "mejorar la invisibilidad con las frecuencias de radio": las pantallas de meta-materiales hacen a los aviones invisibles a los radares, y reducen el ruido de las antenas de comunicación celular. Se necesitan de abundantes rollos de papel, para ser colocados por todas partes, para aislar totalmente la habitación de los sonidos y de las ondas de radio.
"Con esta pantalla se puede reducir a decenas o cientos de veces el nivel del ruido lateral de la antena", - dijo Vladimir Semenenko.
A los usuarios, los desarrolladores de meta-materiales les prometen la revolución en la electrónica: los teléfonos ultra-delgados, y las velocidades de transmisión de datos sin precedentes. Y en cuanto al asunto de la capa de invisibilidad, no dijeron nada. Quizá estén preparándonos una sorpresa.
Para ver el vídeo hacer click: AQUI

(publicado por Mauritz).
(Fuentes: ABC.es ; Axxon.com.ar ; Golpedegato.blogspot.com; Subserraneo.com; News.mail.ru)

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