Materiais Avançados

Mantos da invisibilidade tornam-se finos como mantos

Mantos da invisibilidade tornam-se finos como mantos
O cilindro no suporte, "iluminado" pelas micro-ondas emitidas pelo projetor (direita), não aparece na imagem captada pelo sensor (esquerda). [Imagem: Soric et al./NJP]

Invisifilme

No início do ano passado, a equipe do Dr. Andrea Alu criou o primeiro manto da invisibilidade 3D que funciona no espaço livre.

Embora o dispositivo só funcionasse para a faixa das micro-ondas, o feito marcou a libertação das camuflagens de seu confinamento ao interior dos próprios metamateriais que geram o efeito, e de seu funcionamento marcadamente 2D.

Mas o dispositivo ainda era uma engenhoca volumosa - ele camufla bem o objeto, mas dificilmente o próprio aparelho de camuflagem passará despercebido.

Agora, a equipe fez algo bem mais parecido com um "manto".

A nova versão de sua camuflagem é um metamaterial com apenas alguns micrômetros de espessura, mais fino do que uma folha de papel.

Como seu antecessor, o dispositivo pode esconder objetos em seu ambiente natural, em todas as direções e qualquer que seja a posição do observador - sempre na faixa das micro-ondas.

A possibilidade de fabricar metamateriais extremamente finos havia sido demonstrada há poucos dias por outra equipe, que criou metassuperfícies que prometem colocar a luz dentro dos processadores.

O Dr. Alu deu ao seu dispositivo um outro nome: metalaminado, ou metatela, mas referindo-se à mesma característica de um metamaterial essencialmente plano.

Aplicações do manto da invisibilidade

A camuflagem metalaminada foi fabricada dispondo-se fitas de cobre, de 66 micrômetros de espessura, seguindo um padrão similar ao de uma rede de pesca, sobre uma folha flexível de policarbonato de 100 micrômetros de espessura.

Esse autenticamente manto da invisibilidade tornou invisível um cilindro plástico de 18 centímetros de comprimento por 3 centímetros de diâmetro.

Este experimento demonstra a possibilidade de fabricar mantos da invisibilidade que possam ser aplicados como revestimento aos materiais a serem escondidos.

"As maiores vantagens da camuflagem em forma de manto é a sua conformabilidade, facilidade de fabricação e largura de banda otimizada. Nós demonstramos que você não precisa de um metamaterial volumoso para cancelar a reflexão [da luz] de um objeto - uma simples superfície com padrões geométricos que se conforme ao objeto é suficiente e, em muitos aspectos, melhor do que um metamaterial tradicional," disse Alu.

Como no caso da sua camuflagem 3D original, ele ressalta que, em princípio, a técnica poderá ser usada para esconder objetos na luz visível.

Contudo, como os padrões geométricos do manto da invisibilidade precisam ser escalonados conforme o comprimento de onda da luz com o qual devem atuar, uma camuflagem desse tipo que opere na luz visível só conseguirá esconder objetos muito pequenos, na faixa dos micrômetros.

"Ainda assim, vislumbramos várias aplicações instigantes para a camuflagem de objetos pequenos, como dispositivos de imageamento não invasivos na faixa do infravermelho próximo, nanoetiquetas ópticas e nanochaves - além de melhorar a eficiência de absorção das nanopartículas. Isto poderá trazer grandes benefícios para os equipamentos biomédicos e ópticos," conclui a equipe em seu artigo.

Bibliografia:

Demonstration of an ultralow profile cloak for scattering suppression of a finite-length rod in free space
Jason C. Soric, Pai-Yen Chen, Aaron Kerkhoff, David Rainwater, Kevin Melin, Andrea Alu
New Journal fo Physics
Vol.: 15 033037
DOI: 10.1088/1367-2630/15/3/033037




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