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Viernes, 22 junio 2012
Matemáticas

Amplificar ondas de luz dentro de un contenedor invisible

La invisibilidad, algo que ha venido siendo un tema exclusivo de la ciencia-ficción y del género fantástico, poco a poco va convirtiéndose en realidad. Durante los últimos cinco años, varios matemáticos y científicos de otras especialidades han estado trabajando en dispositivos que funcionen a modo de capas de invisibilidad, volviendo invisible aquello que cubran. Los prototipos de tales capas son aún incapaces de ocultar a una persona, pero sí pueden hacer ya que objetos pequeños se vuelvan invisibles en algunas bandas del espectro electromagnético, como por ejemplo la de las microondas. También se trabaja, con creciente éxito, en un efecto parecido para las ondas de sonido.

El equipo internacional del matemático Gunther Uhlmann de la Universidad de Washington en Estados Unidos está profundizando en el concepto de la invisibilidad y en extender sus posibles aplicaciones. El equipo ha desarrollado ahora un amplificador que puede amplificar ondas de luz, sonido o de otros tipos y a la vez ocultarlas dentro de un contenedor invisible, mostrándolas luego del modo deseado. Esto permitiría, por ejemplo, aislar y ampliar lo que se quiera ver, y hacer que el resto sea invisible.

Como primera aplicación, los investigadores proponen la manipulación de ondas de materia, que son la descripción matemática de las partículas en la mecánica cuántica. Los investigadores prevén la construcción de un microscopio cuántico que pueda captar ondas cuánticas, las ondas del nanomundo. Un microscopio cuántico podría, por ejemplo, ser usado para monitorizar con todo detalle procesos electrónicos en chips.

Uhlmann ha estado trabajando en la invisibilidad con los matemáticos Allan Greenleaf de la Universidad de Rochester en Nueva York, Yaroslav Kurylev del University College de Londres en el Reino Unido, y Matti Lassas de la Universidad de Helsinki en Finlandia.

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El equipo ayudó a desarrollar las matemáticas originales para formular las capas de invisibilidad, que deben ser fabricadas usando una clase muy especial de materiales artificiales, llamados metamateriales, que desvían las ondas de tal modo que parece que no hay objeto alguno entre el observador y lo que está detrás del metamaterial o combinación de metamateriales.

El equipo internacional presentó en 2007 los resultados de un estudio que abren la posibilidad de construir un túnel invisible entre dos puntos del espacio. En un túnel de esta clase, que por ejemplo tuviera una pendiente lo bastante pronunciada, podríamos introducir un objeto en un extremo, verlo desaparecer en el aire como por arte de magia, y, después de que hubiera viajado a lo largo del tubo invisible, verlo reaparecer en el exterior en el otro extremo.


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