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Metamaterial a 780 nm

Área: Tecnología — viernes, 5 de enero de 2007

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La refracción es opuesta en metamateriales que en normales.

Los materiales teóricos propuestos con índice de refracción negativo y ya implementados en las microondas cuentan ya con un ejemplo en la parte casi óptica del espectro, concretamente en el infrarrojo cercano. Este tipo de materiales permitiría crear un “manto de invisibilidad” y otro tipo de dispositivos ópticos como superlentes de propiedades exóticas.
La luz está formada por ondas electromagnéticas en las que los campos eléctricos y magnéticos oscilantes interacciones con la materia según se propaga a través de ella. El grado de interacción del material con la luz viene dado por el índice de refracción que describe cómo se dobla el camino que sigue luz cuando pasa de un medio a otro y que carece de unidades.
En el aire el índice de refracción es de 1,0003, en el vidrio de 1,5 y de 2,4 en el diamante. A mediados de los noventa John Pendry del Imperial College London (RU) propuso que sería posible crear materiales con índice de refracción negativo.
El truco consiste en ensamblar formaciones de pequeño componentes electrónicos que resuenen con los campos electromagnéticos de la luz. Una formación de bobinas y cables más pequeños que la longitud de onda podría realizar el truco. Se probó que esto era posible con ondas de radio entre 15 y 20 MHz. En ondas de radio es más sencillo porque las longitudes de onda son macroscópicas y es fácil crear componentes de ese tamaño. Más tarde se ha probado con longitudes de onda más corta.
Ahora Gunnar Dolling de la universidad de Karlsruhe en Alemania y sus colaboradores lo han podido hacer con longitudes de onda de 780 nm, es decir en la parte infrarroja del espectro óptico, casi el rojo que algunos humanos pueden ver.
El material está compuesto por capas alternas de plata y fluoruro de magnesio hasta formar un sándwich de 100 nm de grosor. Después Dolling practicó agujeros en formación regular sobre la oblea.
El índice de refracción fue calculado mediante la medida de la velocidad de fase de la luz que lo atravesaba obteniéndose un valor de -0,6 a 780 nm. Esta es la marca mundial en este tipo de metamateriales, pues la marca anterior estaba en 1400 nm.
De momento no han podido observar otros efectos exóticos atribuidos al índice negativo como la posibilidad de refractar la luz al revés. Según las simulaciones con un índice de refracción negativo se podrían fabricar superlentes que tendrían exóticas propiedades para un limitado intervalo de frecuencias. El problema para este tipo de sistemas es que deben de estar sintonizadas a una frecuencia o longitud de onda determina. El “manto o capa de invisibilidad” sólo funcionaría para un color determinado. Todavía queda mucho trabajo por hacer antes de poder ver productos comerciales en el mercado basados en esta tecnología.

Referencias:
Sobre manto de invisibilidad en NeoFronteras.
Sobre manto de invisibilidad.
Nuevos resultados teóricos.
Metamateriales en Wikipedia.

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2 Comentarios

  1. adan:

    Hola, solo quiero decir que este tipo de metamateriales serán también de mucha utilidad para el sector energético, por ejemplo se podrán crear super fotoceldas de luz solar. Estas superfotoceldas solares serán implementadas para mover desde juguetes, el suministro casero e industrial en maquinas y también servirá para acercarnos más el sol.

  2. NeoFronteras:

    De momento esa posibilidad no se ha planeado.

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