Já faz alguns anos que os cientistas trabalham em dispositivos que tornem objetos invisíveis, mas eles ainda estão longe da perfeição.
Nós até relatamos em uma matéria sobre uma capa da invisibilidade, mas o grande problema é a falta de dados concretos, já que no caso anterior, trata-se de sigilo militar.
Como todas as tentativas fracassaram em impedir um pouco de reflexão, o efeito não era tão convincente. Isso se deve, em parte, à dificuldade dos pesquisadores em encontrar um meio de esconder os objetos em comprimentos de ondas mais longos do que aqueles que podem ser vistos por humanos, ou então ocultar objetos tão pequenos que não possam ser vistos.
Mas uma demonstração da Universidade de Duke utilizou-se de um novo dispositivo para mostrar que a invisibilidade total pode estar próxima da realidade. Conforme David Smith, pesquisador da universidade, disse à BBC, “Até onde sabemos, esta é a primeira capa que realmente chega a realizar a transformação exata necessária para que você tenha a invisibilidade perfeita”.
David e seu colega de universidade Nathan Landy utilizaram o que eles chamam de “meta-materiais”, ou seja, objetos completamente sintéticos que possuem propriedades que não seriam normalmente encontradas na natureza. Conforme o modelo padrão para capas de invisibilidade, os meta-materiais podem fazer com que ondas eletromagnéticas (como a luz) passem em volta deles, gerando o efeito da invisibilidade. De fato, esse conceito fez com que surgisse um novo campo de investigação da ciência chamado ótica da transformação.
Fabricar meta-materiais com as qualidades exatas necessárias para um efeito de invisibilidade convincente não é tão fácil. Um dos problemas é a reflexão sofrida por ondas nas bordas dos objetos – como ocorre nas reflexões vistas no vidro, que, mesmo transparente, ainda pode ser visto devido à sua natureza reflexiva.
Para contornar o problema, Nathan redesenhou o meta-material. Originalmente, ele continha tiras paralelas e interseccionais de fibra de vidro gravadas com cobre. Já a capa feita por Nathan mantinha um design linha por linha, que recebeu tiras de cobre adicionais para criar um material mais complicado. As tiras têm cerca de 60 cm² e possuem um formato de diamante, com um centro vazio. O que fez o design de Nathan diferente do original é justamente o formato de diamante.
A capa de Nathan se divide naturalmente em quarto quadrantes, cada qual com vazios ou pontos cegos em suas intersecções e cantos com os outros. Para evitar o problema da reflexão, Nathan deslocou cada tira para que ela encontrasse sua imagem refletida em cada interface.
E quando a equipe conduziu seus testes, o novo design funcionou. Eles conseguiram iluminar um cilindro de 7,5 cm de diâmetro e 1 cm de altura de maneira que a luz passasse em volta dele, o que o fez invisível para micro-ondas.
“Nós construímos a capa de invisibilidade, e ela funcionou”, disse Nathan em um comunicado à imprensa. “Ela dividiu a luz em duas ondas que viajaram em volta de um objeto no centro e se juntaram novamente em uma única onda com perdas mínimas devido à reflexão”.
Mas isso não quer dizer que estamos perto de andar por aí com carros invisíveis como o de James Bond. A invisibilidade de Nathan só funciona se o objeto for visto de um ângulo específico. Seria difícil conseguir o efeito com luz visível, pois os princípios do design que fizeram a capa funcionar em micro-ondas seriam difíceis de aplicar em comprimentos de onda óticos, sem falar que ele só funciona em duas dimensões.
Mesmo assim, a experiência foi uma importante prova de conceito, pois a dupla conseguiu reduzir o efeito dispersante de um objeto de dez comprimentos de onda de tamanho. Isso ao mesmo tempo em que validaram algumas suposições feitas pela teoria de transformação ótica.
Nathan agora espera ver no futuro a mesma tecnologia ser utilizada para suavizar torções e curvas em fios de fibra ótica, fazendo com que eles pareçam mais retos. A tecnologia também pode ser útil para melhorar a tecnologia dos radares e melhorar a atuação das micro-ondas.
O estudo foi publicado na Nature Materials.
by VICTOR DE ANDRADE LOPES
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