"Las aplicaciones de la invisibilidad no se pueden prever"

El pasado oto?o, un experimento publicado en la revista Science dio la vuelta al mundo: un equipo de la Universidad de Duke (EE UU) consigui¨® que un peque?o cilindro fuera invisible a las microondas. El f¨ªsico brit¨¢nico sir John Pendry (1944, Inglaterra) es el autor de esta espectacular teor¨ªa y de otra que ha creado controversia en la comunidad cient¨ªfica: la lente perfecta. El experto en nanofot¨®nica, miembro del Imperial College of Science and Technology de Londres, est¨¢ en San Sebasti¨¢n en el congreso Trends on Nanotecnology (TNT).

Pregunta. ?Qu¨¦ se ha mejorado desde el experimento publicado en Science?

Respuesta. Entonces se recubri¨® con metamateriales un cilindro de cobre de dos o tres cent¨ªmetros de di¨¢metro. Lo hicimos en dos dimensiones, colocando el manto de invisibilidad entre dos placas conductoras en las que se tiene un control muy preciso de la radiaci¨®n, porque quer¨ªamos hacer algo r¨¢pido con lo que probar la validez del concepto. Ahora se est¨¢ trabajando en tres dimensiones, algo mucho m¨¢s complejo porque hay que hacerlo en espacio abierto y manejar muchos m¨¢s par¨¢metros. En un futuro cercano se utilizar¨¢n otro tipo de objetos, de diferentes tama?os, y a la larga se podr¨ªa conseguir invisibilizar a personas.

"Cuando una tecnolog¨ªa es muy revolucionaria, las primeras aplicaciones suelen ser aburridas, y las m¨¢s relevantes no se pueden prever"

"En la lente perfecta es como si el rayo de luz no hubiera recorrido ninguna distancia, y por eso se puede crear una imagen perfecta"

P. ?Ser¨¢ posible lograr la invisibilidad a la luz visible?

R. S¨ª, ser¨¢ posible, aunque por ahora nos estamos centrando en la invisibilidad en otras zonas del espectro electromagn¨¦tico. La luz visible requiere rodear al objeto de un manto nanoestructurado muy complejo, y la nanotecnolog¨ªa no est¨¢ todav¨ªa suficientemente desarrollada.

P. ?Qu¨¦ son los metamateriales, de los que parte el hallazgo?

R. Para lograr la invisibilidad, el escudo curva el rayo de luz y evita que se refleje en el objeto. Es un fen¨®meno similar a cuando vas conduciendo por la carretera y el asfalto parece que ondea como el agua. Eso ocurre porque el rayo de luz se va curvando a medida que atraviesa la capa de aire por encima de la carretera. Justo encima del asfalto la densidad del aire es menor por el calor, lo que provoca un cambio en el ¨ªndice de refracci¨®n y as¨ª sucesivamente hacia arriba. Una estructura, as¨ª, con un ¨ªndice de refracci¨®n que var¨ªa por capas sucesivas es, en definitiva, un metamaterial natural. De manera similar, nosotros creamos metamateriales artificiales controlando la variaci¨®n del ¨ªndice de refracci¨®n a lo largo de la estructura.

P. Hay cient¨ªficos que cuestionan la utilidad del descubrimiento. ?Qu¨¦ aplicaciones prev¨¦?

R. Yo me dedico a esta l¨ªnea de investigaci¨®n porque me apasiona, no para ganar dinero con la venta de patentes. Cuando tienes una tecnolog¨ªa muy revolucionaria, las primeras aplicaciones suelen ser ordinarias y aburridas y las m¨¢s relevantes no se pueden prever. Es lo que pas¨® con el l¨¢ser, cuya primera aplicaci¨®n fue en los cajeros de los supermercados. Por ahora, estamos aprendiendo a hacer metamateriales y lo que obtenemos son peque?os prototipos a escala de laboratorio.

P. Pero se ha hablado de su uso en telefon¨ªa m¨®vil y nuevas lentes, entre otros.

R. En los veh¨ªculos espaciales, los metamateriales podr¨ªan reducir el espesor de sus lentes, lo que reducir¨ªa su precio. Tambi¨¦n se podr¨ªa pensar en mantos de invisibilidad para tel¨¦fono m¨®vil, pero el problema es c¨®mo hacer para que cueste un d¨®lar por m¨®vil. Ese tipo de aplicaciones se estudiar¨¢n cuando la tecnolog¨ªa est¨¦ m¨¢s desarrollada. La invisibilidad a un campo magn¨¦tico se podr¨ªa aplicar tambi¨¦n en la toma de imagen por resonancia magn¨¦tica nuclear. En ese caso, el manto no har¨ªa invisible al paciente sino a los operarios.

P. El Ministerio de Defensa ingl¨¦s financi¨® el proyecto, por lo que confiar¨¢ en sus aplicaciones militares a corto plazo.

R. Por supuesto, los militares tienen dinero y financian investigaciones que puedan tener aplicaciones militares. En un radar tradicional, un emisor emite radiaci¨®n que es reflejada por los objetos que se quieren identificar como, por ejemplo, un avi¨®n. La reflexi¨®n se puede evitar oscureciendo el avi¨®n a la radiaci¨®n. Sin embargo, debido al fondo de radiaci¨®n artificial que existe por la multitud de aparatos que utilizamos, como por ejemplo los tel¨¦fonos m¨®viles, el avi¨®n deja una sombra que se puede detectar. Con un manto de invisibilidad se sortear¨ªa este problema.

P. ?En qu¨¦ consiste la lente perfecta?

R. Esto tambi¨¦n se puede relacionar con la capa de invisibilidad y la idea de curvar los rayos de luz. Es como si dobl¨¢ramos un rayo de luz hasta el l¨ªmite, y luego lo dobl¨¢ramos en el sentido contrario, delineando una especie de S invertida. De esa manera, se crea un espacio negativo y uno positivo que se cancelan el uno al otro. Es como si el rayo de luz no hubiera recorrido distancia alguna y por eso se puede crear una imagen perfecta, porque no ha habido espacio para que pueda llegar a distorsionarse. El profesor Xiang Zhan de la Universidad de Berkeley ha probado experimentalmente esta teor¨ªa con una lente de plata. Ahora el reto es mejorar este tipo de lentes y hallar materiales m¨¢s eficientes que la plata. La lente perfecta se podr¨ªa utilizar, por ejemplo, en optoelectr¨®nica y para aumentar la capacidad de almacenamiento de los sistemas ¨®pticos.