¿La capa de invisibilidad?

Muchos han de recordar el regalo anónimo de Harry Potter recibió durante su primera Navidad en Hogwarts: una capa de invisibilidad. Esta curiosa prenda tenía la propiedad de volver invisible a su portador. Claro está que esta es sólo una fantasía de la literatura pero ¿qué tan lejos estamos de lograr un artefacto similar?

Para describir cómo se desvía la luz al atravesar un material existe una magnitud física llamada índice de refracción, que se define como el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en ese material. Éste se deriva de la colisión entre las ondas electromagnéticas y las partículas que forman al material. ¿Qué ocurriría si el índice de refracción de un material fuese negativo? Si la luz viajase de un medio con índice de refracción positivo a otro que lo tuviese negativo (o viceversa), se desviaría hacia el mismo lado de la normal por el que llegó. Esta diferencia puede parecer insignificante, pero afectaría notablemente la forma en la que visualizamos los objetos. 

En 2006 se anunció que un equipo de investigadores estadounidenses e ingleses, encabezado por John Pendry, del Imperial College en Londres, había conseguido que un pequeño anillo de cobre se hiciera invisible a las microondas usando metamateriales. El objetivo de la invisibilidad se había conseguido. Las microondas son un tipo de ondas electromagnéticas que nuestros ojos no ven. La luz visible, que es la que captan nuestros ojos, se limita a la estrecha franja de longitudes de onda comprendida entre los 380 y los 780 nanómetros. El ojo percibe cada una de estas longitudes de onda como un color diferente, desde violeta hasta rojo.

Podríamos pensar que si se ha conseguido la invisibilidad para las microondas, debería ser igual de sencillo hacerlo para otra longitud de onda cualquiera. Pero no es así. Para que un metamaterial tenga refracción negativa, los detalles de su estructura deben ser de tamaños menores que la longitud de onda de la luz utilizada. En el caso de las microondas, la longitud de onda es de unos tres centímetros, por lo que el metamaterial debe tener estructuras que sean menores que esos tres centímetros. Sin embargo, para que un material fuera invisible al ojo humano, sus partículas debería ser menores a 380-780 nanómetros.

A principios de 2007 se dio a conocer el primer metamaterial que operaba en el rango visible de la luz. El metamaterial fue creado por el grupo de investigación de Costas Soukolis, del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de Estados Unidos y sus colegas Stefan Linden y Martin Wegener de la Universidad de Karlsruhe, en Alemania. Las pruebas demostraron que este nuevo metamaterial, (capas alternas de plata y fluoruro de magnesio separadas apenas 100 nanómetros), tenía un índice de refracción de -0.6. Esto no significa que ya se haya logrado la invisibilidad para la luz visible, pero un requisito previo para hacerlo es que el material tenga un índice de refracción negativo.

Ustedes qué opinan... ¿Quién quisiera una capa de invisibilidad como regalo de Navidad?

Más información en:

Martín, D. Invisibilidad a la Vista, 

http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/124/invisibilidad-a-la-vista