Portanto, vivemos para ver uma época em que o chapéu invisível, um atributo familiar dos contos populares, não parecia fantástico. As tecnologias atuais permitem que você esconda objetos sem nenhuma magia, contando apenas com o conhecimento das leis da física.
A história dos materiais invisíveis remonta ao período da formação do Estado soviético, quando muitos projetos científicos foram lançados, às vezes os mais fantásticos. Em 1936, a imprensa escreveu sobre um avião feito de plexiglass transparente coberto com amálgama. Ele teria sido projetado por Robert Bartini, um engenheiro italiano que fugiu para a URSS. No entanto, nem as fotos nem os desenhos daquela aeronave maravilhosa sobreviveram, então o segredo de sua invisibilidade pode ser considerado perdido. Os materiais inacessíveis aos olhos tiveram que ser reinventados.
Vemos aqueles objetos que refletem luz. Eles o espalham em ângulos diferentes dependendo da cor, material e posição em relação à fonte de luz. O reflexo é capturado pela retina e transmitido ao cérebro, onde uma imagem é formada. Conseqüentemente, se a luz refletida do objeto não atingir a retina, não a veremos. Mas como essa tecnologia pode ser colocada em prática?
Até o momento, os cientistas criaram três métodos. Por exemplo, eles sugerem fazer a luz se curvar ao redor de um objeto sem colidir com ele. Para isso, a coisa deve ser coberta com um material com uma estrutura especial em forma de uma treliça de tijolos de inclusão, cujo tamanho é menor que um determinado comprimento de onda de luz.
Foi assim que o artista imaginou o nanocap da invisibilidade / grupo Xiang Zhang, Berkeley Lab / UC Berkeley.
Suponha que o espectro visível ao olho humano cobre comprimentos de onda de 400 a 700 nanômetros, portanto, as inclusões na grade devem ser da ordem de 100-200 nanômetros. Não é por acaso que eles são chamados de meta-átomos. A luz se curvará ao redor do objeto coberto por metaátomos, como uma área de pedestres na estrada. Uma ideia semelhante foi implementada por físicos dos Estados Unidos em 2015, criando um material de silício com espessura de apenas 80 nanômetros. Com a ajuda dele, foi possível esconder uma minúscula partícula de células vivas do pesquisador que a observava ao microscópio.
“Você também pode fazer a luz passar pelo material sem ser distorcida. Na física, uma quantidade chamada transmitância é usada - ela mostra a relação entre o fluxo de radiação que passou por uma substância e o fluxo que caiu em sua superfície. Por exemplo, a luz passa através do vácuo sem obstáculos, então sua transmitância é a unidade. Mas o metal reflete todas as ondas eletromagnéticas incidentes sobre ele. Acontece que, para o material ficar invisível, a luz deve passar por ele completamente, sem se espalhar, como se fosse por um vácuo”, diz Alexei Basharin, funcionário do Laboratório de Metamateriais Supercondutores da NUST MISIS.
Para fazer isso, os pesquisadores criaram uma combinação de dois materiais para que as ondas refletidas deles se apagassem e simplesmente passassem sem se espalhar - esse estado é chamado de anapola. E estruturas que exibem propriedades incomuns devido à sua arquitetura, e não pelas características de suas substâncias constituintes, são chamadas de metamateriais.
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O terceiro método depende da capacidade do material de absorver toda a luz sem refletir nada. Mas não é muito popular, pois não será possível ocultar completamente o objeto por trás dele - ele lançará uma sombra.
“O mais difícil é fazer um material transparente a uma ampla faixa de luz. Felizmente, isso não é necessário, porque normalmente a função de invisibilidade é necessária para uma tarefa específica. Por exemplo, para ter certeza de que uma determinada radiação destrói apenas as células cancerosas, e simplesmente não percebe as saudáveis. Quanto às capas de invisibilidade como entretenimento para as pessoas, é improvável que cheguem ao mercado tão cedo. Basta que os físicos provem que um determinado metamaterial funciona, o que requer uma peça de alguns micrômetros de tamanho. Simplesmente não é interessante e muito caro produzir “trapos” enormes, pelo menos por enquanto”, conclui Basharin.
Olga Kolentsova
