Los materiales utilizados se conocen como metamateriales, que se crean montando un patrón repetido de estructuras que interactúan con la luz que están diseñadas para ocultar. Este tipo de ensamblado detallado significa que fabricar metamateriales es un proceso caro y lento. Es más, las capas de invisibilidad resultantes nunca son perfectas.
Así que algunos físicos han empezado a preguntarse si podrían hacerlas igual de bien con otros materiales que sean más fáciles de fabricar.
Su enfoque es completamente distinto al de la matemática teórica para desviar la luz que han estado usando los físicos hasta el momento. Este enfoque funciona intentando guiar los campos electromagnéticos alrededor de un objeto de tal forma que no choquen con este y así quede oculto. El material necesario debe ser capaz de repetir este tipo de distorsión de la luz en la vida real.
El nuevo método consiste en crear un modelo informático de la capa con un material convencional que tenga propiedades fijas para curvar la luz.
El modelo simula cómo distorsiona la luz al pasar el material convencional. A continuación el ordenador cambia la forma y la topología del material para reducir esta distorsión.
Repitiendo este proceso muchas veces se puede hallar una topología que minimice a distorsión de la luz para que se mantenga más o menos invariable al pasar. El resultado es una capa de invisibilidad; no una perfecta, pero sí una comparable con muchas de las fabricadas con metamateriales.
Al menos esa es la teoría. La optimización topológica no ha sido más que un producto de las mentes de algunos físicos aplicados. Hasta ahora.
Esta semana, Lu Lan de la Universidad de Zhejiang (China) y algunos de sus colegas han creado la primera capa de invisibilidad diseñada usando la optimización topológica. La tallaron en Teflón en tan solo 15 minutos, usando una máquina grabadora controlada por ordenador. "El proceso de fabricación de las muestras se simplifica sustancialmente", afirman.
Esta capa de invisibilidad tipo "párpado de Teflón" resultante oculta un disco cilíndrico de metal del tamaño de una ficha de póquer a las microondas. Y lo que es más importante, su rendimiento se parece mucho a las predicciones hechas mediante simulaciones informáticas.
Esto es importante porque coloca a las capas de invisibilidad en el mundo de la fabricación en serie. No hay motivo por el cual los párpados de Teflón no se pudieran imprimir o moldear a gran escala.
Es más, Lu y compañía no ven que exista ningún motivo por el que el mismo método no pueda funcionar en longitudes de onda ópticas. "No costaría replicar una instalación de capa de este tipo en el espectro THz o incluso el espectro óptimo", afirman.
Evidentemente, quedan desafíos por delante. Lu y compañía quieren desarrollar la técnica para crear capas que funcionen con una amplia gama de frecuencias y ángulos. Si son capaces de fabricarlas de forma barata y por un coste medido en céntimos, no existe motivo por el que la capa de invisibilidad no se convierta en un objeto cotidiano.
Ref: arxiv.org/abs/1308.6049: Demostrada Experimentalmente una Capa Electromagnética Unididireccional diseñada mediante Optimización Topológica.