Nuevo metamaterial para invisibilidad óptica

Unos científicos han ideado un metamaterial bidimensional compuesto de elementos de plata, que refracta la luz de una forma inusual. En el futuro, estas estructuras podrán ser utilizadas para crear una "capa de invisibilidad", así como para desarrollar dispositivos ópticos compactos de diversos tipos.

La existencia de sustancias con un índice de refracción negativo fue pronosticada tan temprano como a mediados del siglo XX. En 1976, el físico soviético V.G. Veselago publicó un artículo que describe teóricamente sus propiedades, incluyendo su inusual refracción de la luz. El término “metamateriales” para tales sustancias fue sugerido por Roger Walser en 1999. Las primeras muestras de metamateriales fueron hechas a partir de conjuntos de cables delgados y solo funcionaban con radiación de microondas.

Los resultados de simulaciones informáticas llevadas a cabo por Sergey Belan, del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, así como Vladimir Parfenyev y Sergey S. Vergeles, del Instituto Landau para la Física Teórica en Moscú, ambas instituciones en Rusia, han mostrado que el nuevo metamaterial diseñado sería un material de alto rendimiento para luz con una longitud de onda entre 400 y 500 nanómetros (violeta, azul fuerte y azul claro). La eficiencia en este caso queda definida como el porcentaje de luz dispersada en una dirección de interés.

Los rayos rojos y azules se ven reflejados con una fase variable. El gradiente de los colores define la intensidad de la radiación. (Foto: cortesía de los autores del estudio)

El componente básico de la retícula propuesta está compuesto de un par de cilindros de plata escasamente separados, con un radio del orden de los 100 nanómetros. Tal estructura es sencilla y opera a longitudes de onda de la luz visible por el ojo humano, mientras que la mayoría de sistemas análogos tienen geometrías más complejas y solo funcionan con microondas.

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