Las alfombras de invisibilidad tienen un defecto que hace detectables los objetos que esconden
En el juego de camuflaje del gato y el ratón, el extraordinario desarrollo de capas de invisibilidad le han dado al ratón, sin duda, las de ganar en los últimos años. No sólo los teóricos han desarrollado drásticamente las ideas tras estos dispositivos, sino que otros han construido y probado los mantos en sí. El mundo del camuflaje nunca será igual.
Pero hoy los gatos luchan al revelar la forma de detectar la presencia de una capa de invisibilidad y descubrir el objeto que oculta.
Los mantos de invisibilidad ocultan objetos dirigiendo la luz alrededor de ellos para que un observador no pueda verlos. El truco es crear un material que dirija la luz de esta manera.
Esto resulta ser extremadamente difícil, en parte debido a las propiedades ópticas de estos materiales tienen que cambiar de un punto a otro de una forma que permita lograr esta direcionalidad, una propiedad conocida como anisotropía óptica. Debido a esto, en principio las capas de invisibilidad tuvieron que hacerse a mano y aún así sólo lograban encubrir un objeto plano en dos dimensiones en una sola longitud de onda de luz de microondas. Nadie podía imaginar cómo podría llegar a funcionar este mecanismo a la escala mucho más pequeña requerida para la luz visible, ni en un rango de frecuencias en lugar de una sola.
Luego, hace un par de años, John Pendry, físico teórico del Imperial College de Londres, alguien que ha sido la fuerza intelectual que impulsa este campo, se acercó con otro enfoque: la cobertura o manto de alfombra.
La idea es que una capa de material dieléctrico sobre una superficie podría curvar la luz de una manera que pareciera como si la luz es reflejada en la superficie original. En otras palabras, esta capa adicional sería invisible, así que cualquier cosa contenida en ella sería invisible también.
Esta técnica funciona con la luz visible en una amplia gama de frecuencias. Es más, ha dicho Pendry, los materiales con los que se podría lograr esto podrían ser totalmente uniformes —isotrópicos en lugar de anisotrópicos— y así serían mucho más fácil de hacer.
Con esta idea, el sueño de crear capas de invisibilidad óptica quedaba al alcance y esta idea se desarrolló a partir de la teoría a la práctica en tan sólo unos meses.
Desde entonces, Baile Zhang y sus colegas en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge han estado ocupados buscando el punto débil de esta idea, y ahora creen tenerla. Señalan hoy que las capas de alfombra tienen un defecto que hace detectables los objetos dentro de ellas.
El problema, dicen ellos, es que las capas isótropas no puede funcionar a la perfección. He aquí el porqué. Podemos imaginar a la luz como una serie de frentes de onda cada uno con una cierta cantidad de energía. Por lo general, la dirección de propagación de la energía está en ángulo recto con estos frentes de onda.
Sin embargo, en una capa de invisibilidad, esta relación perpendicular se distorsiona cuando se redireccionan las ondas de luz. Eso es lo hace un material anisótropo. Pero si el material es isótropo no puede hacerlo: la energía siempre se propaga perpendicular a los frentes de onda. Esta limitación significa que los materiales isotrópicos no pueden ocultar objetos de la manera que sugiere Pendry.
Zhang y compañía comprobaron su afirmación siguiendo un rayo que pasa a través del tipo de manto de alfombra isotrópico que propuso Pendry. Lo que han descubierto es un impacto para los creadores de mantos de alfombra en todo el mundo.
Según Zhang y sus colegas, las capas de alfombra no ocultan objetos, no hacen más que dsplazarlos a un lado en una cantidad apenas un poco menos de su altura. Fundamentalmente, el efecto depende del ángulo en el que usted está observando. Así que cuando se ilumina un objeto de altura 0,2 unidades a un ángulo de 45 grados, aparece desplazado lateralmente en 0,15 unidades.
Si Zhang y compañia están acertados, esto podría ser un golpe importante para la cobertura de alfombra isotrópica. Esto significa que el efecto de encubrimiento de la alfombra tiene un ángulo de visión limitado.
Observe directamente desde arriba y un objeto se puede ocultar a la perfección, no necesita una capa de alfombra, sólo un camuflaje convencional. La cuestión es hasta qué punto se puede uno separar de la perpendicular antes de una capa de alfombra de óptica isotrópica nos delate.
Así que en las guerras de la invisibilidad, esta batalla va a los gatos. Por supuesto, los ratones regresán con un manto de alfombras nuevas y mejoradas que eviten este problema. Una salida obvia es hacer que la alfombra sea anisotrópica, es decir, variar su estructura para que esta propiedad dirija correctamente la luz alrededor del objeto.
Segundos fuera, comienza el segundo round.
http://axxon.com.ar/noticias/2010/04/descubren-un-defecto-fatal-en-las-capas-de-invisibilidad/
En el juego de camuflaje del gato y el ratón, el extraordinario desarrollo de capas de invisibilidad le han dado al ratón, sin duda, las de ganar en los últimos años. No sólo los teóricos han desarrollado drásticamente las ideas tras estos dispositivos, sino que otros han construido y probado los mantos en sí. El mundo del camuflaje nunca será igual.
Pero hoy los gatos luchan al revelar la forma de detectar la presencia de una capa de invisibilidad y descubrir el objeto que oculta.Los mantos de invisibilidad ocultan objetos dirigiendo la luz alrededor de ellos para que un observador no pueda verlos. El truco es crear un material que dirija la luz de esta manera.
Esto resulta ser extremadamente difícil, en parte debido a las propiedades ópticas de estos materiales tienen que cambiar de un punto a otro de una forma que permita lograr esta direcionalidad, una propiedad conocida como anisotropía óptica. Debido a esto, en principio las capas de invisibilidad tuvieron que hacerse a mano y aún así sólo lograban encubrir un objeto plano en dos dimensiones en una sola longitud de onda de luz de microondas. Nadie podía imaginar cómo podría llegar a funcionar este mecanismo a la escala mucho más pequeña requerida para la luz visible, ni en un rango de frecuencias en lugar de una sola.
Luego, hace un par de años, John Pendry, físico teórico del Imperial College de Londres, alguien que ha sido la fuerza intelectual que impulsa este campo, se acercó con otro enfoque: la cobertura o manto de alfombra.
La idea es que una capa de material dieléctrico sobre una superficie podría curvar la luz de una manera que pareciera como si la luz es reflejada en la superficie original. En otras palabras, esta capa adicional sería invisible, así que cualquier cosa contenida en ella sería invisible también.
Esta técnica funciona con la luz visible en una amplia gama de frecuencias. Es más, ha dicho Pendry, los materiales con los que se podría lograr esto podrían ser totalmente uniformes —isotrópicos en lugar de anisotrópicos— y así serían mucho más fácil de hacer.
Con esta idea, el sueño de crear capas de invisibilidad óptica quedaba al alcance y esta idea se desarrolló a partir de la teoría a la práctica en tan sólo unos meses.
Desde entonces, Baile Zhang y sus colegas en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge han estado ocupados buscando el punto débil de esta idea, y ahora creen tenerla. Señalan hoy que las capas de alfombra tienen un defecto que hace detectables los objetos dentro de ellas.
El problema, dicen ellos, es que las capas isótropas no puede funcionar a la perfección. He aquí el porqué. Podemos imaginar a la luz como una serie de frentes de onda cada uno con una cierta cantidad de energía. Por lo general, la dirección de propagación de la energía está en ángulo recto con estos frentes de onda.
Sin embargo, en una capa de invisibilidad, esta relación perpendicular se distorsiona cuando se redireccionan las ondas de luz. Eso es lo hace un material anisótropo. Pero si el material es isótropo no puede hacerlo: la energía siempre se propaga perpendicular a los frentes de onda. Esta limitación significa que los materiales isotrópicos no pueden ocultar objetos de la manera que sugiere Pendry.
Zhang y compañía comprobaron su afirmación siguiendo un rayo que pasa a través del tipo de manto de alfombra isotrópico que propuso Pendry. Lo que han descubierto es un impacto para los creadores de mantos de alfombra en todo el mundo.
Según Zhang y sus colegas, las capas de alfombra no ocultan objetos, no hacen más que dsplazarlos a un lado en una cantidad apenas un poco menos de su altura. Fundamentalmente, el efecto depende del ángulo en el que usted está observando. Así que cuando se ilumina un objeto de altura 0,2 unidades a un ángulo de 45 grados, aparece desplazado lateralmente en 0,15 unidades.
Si Zhang y compañia están acertados, esto podría ser un golpe importante para la cobertura de alfombra isotrópica. Esto significa que el efecto de encubrimiento de la alfombra tiene un ángulo de visión limitado.
Observe directamente desde arriba y un objeto se puede ocultar a la perfección, no necesita una capa de alfombra, sólo un camuflaje convencional. La cuestión es hasta qué punto se puede uno separar de la perpendicular antes de una capa de alfombra de óptica isotrópica nos delate.
Así que en las guerras de la invisibilidad, esta batalla va a los gatos. Por supuesto, los ratones regresán con un manto de alfombras nuevas y mejoradas que eviten este problema. Una salida obvia es hacer que la alfombra sea anisotrópica, es decir, variar su estructura para que esta propiedad dirija correctamente la luz alrededor del objeto.
Segundos fuera, comienza el segundo round.
http://axxon.com.ar/noticias/2010/04/descubren-un-defecto-fatal-en-las-capas-de-invisibilidad/
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