Los metamateriales generalmente se identifican indicando que es un materials construido que tiene características que no se observan en la naturaleza. Si bien generalmente se refiere a materiales a nanoescala, hay metamateriales que se encuentran en la escala milimétrica. (Eso se tratará en un futuro weblog).
Actualmente, en el dominio público, hay dos tipos de capas de invisibilidad. El que existe en las películas y en muchos movies es falso. Si bien el proceso es sencillo, el esfuerzo lleva algo de tiempo. El video en la Referencia 1 muestra cómo hacer un video de una capa de “invisibilidad”. El desarrollador muestra el fondo de la habitación en la que filmará. Luego camina hacia la vista de la cámara, toma la capa de “invisibilidad” y la mueve frente a él, lo que muestra partes de la habitación detrás de él donde sea que esté. manto lo cubre (Figura 1). La habitación se muestra perfectamente tal y como estaba al principio del vídeo.
Figura 1
Aproximadamente 1:20 en el video, el desarrollador muestra cómo se crea esta ilusión. Tiene un video (incluso una imagen fija funcionaría siempre que tenga la misma posición de cámara) de la habitación. Cuando entra en el área de observación, toma un paño verde y realiza los movimientos de desaparición que mostrará. El resto del video muestra cómo puede hacer transparente el área con la tela verde en ese video. Una vez que se completa, el video modificado se superpone al video/imagen de fondo. Donde había estado la tela verde en la película, aparece el fondo unique. Cuanto más complejo es el fondo, más actual parece el manto de “invisibilidad”. Basado en ejemplos de información de dominio público de la modificación actual de la trayectoria de la luz, la claridad del fondo indica que las cosas han sido manipuladas.
Hay una cantidad significativa de información sobre el estado de las capas de invisibilidad reales, la mayor parte se centra en una empresa canadiense, HyperStealth Biotechnology Corp. (Ref. 2). Su producto se llama Quantum Stealth. La siguiente imagen es una captura de pantalla de un video del producto (Ref. 3), que muestra a una persona saliendo de detrás de la “capa” (Figura 2).
Figura 2
Esta es la última versión de una larga serie de inventos para mejorar las capacidades del materials. ¿Entonces, cómo funciona? Si bien la fabricación actual del materials no está disponible, existen ciertos principios fundamentales que se pueden suponer. Para cambiar la forma en que aparece la luz en un objeto, es necesario crear algo que doble/transforme la luz de una manera que no ocurre en la naturaleza: un metamaterial.
La referencia 4 tiene una buena explicación de cómo la luz se desvía al atravesar un materials (Figura 3, tiempo 2:10 en el video), que es una lente lenticular. Más adelante en el video (Figura 4 – tiempo 3:45). El autor demuestra un “escudo de invisibilidad” creado a partir de dos lentes lenticulares opuestas llenas de agua entre las dos lentes.
figura 3
Figura 4
Lo que se nota es que la línea de la ventana vertical ha desaparecido en el escudo. La propiedad del dispositivo es tal que toma la estructura horizontal y en efecto crea las estructuras horizontales continuas a través del “escudo”.
Hay otro problema que se ve afectado por la Ley de Snell. Las diferentes longitudes de onda (colores) se doblan (refractan) de manera diferente según la longitud de onda. Se ha trabajado para abordar tanto la parte seen como la luz fuera de la parte seen para que formen parte de la nueva imagen del fondo. Obviamente, ha habido mejoras significativas basadas en la última versión del materials Quantum Stealth.
Para aquellos que deseen una explicación científica más detallada, la Referencia 5 proporciona una buena descripción con los detalles matemáticos requeridos. Citando desde el comienzo de la explicación de Metamaterials y explicando que esto se aplicó por primera vez a la capa:
“El inmenso potencial de la ingeniería del índice de refracción en metamateriales se puede ejemplificar aún más con los avances recientes en el campo de la óptica de transformación que permitieron nuevas oportunidades en el diseño de estructuras de índice gradual… La concept básica del método de transformación es que, para guiar las ondas a lo largo una determinada trayectoria, el espacio debe deformarse, suponiendo que las propiedades del materials permanezcan iguales, o las propiedades del materials deben modificarse adecuadamente”.
Recuerde: los metamateriales son una nueva clase de materiales funcionales que están diseñados en torno a patrones únicos de estructuras a micro y nanoescala, que hacen que interactúen con la luz y otras formas de energía de formas que no se encuentran en la naturaleza. Las propiedades de estos materiales se deben directamente a la combinación de varias características del materials que involucran tanto su forma como su espesor.
Referencias:
- https://youtu.be/4z1yGdEPo0Q
- https://www.hyperstealth.com
- https://youtu.be/pZMyWEWHCTM
- https://youtu.be/TJvGOI263po
- https://www.sciencedirect.com/matters/materials-science/metamaterials
