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Materiais Avançados

Cálculos matemáticos provam que invisibilidade de objetos pode ser melhorada

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/01/2007

Cálculos matemáticos provam que invisibilidade de objetos pode ser melhorada

Há pouco mais de dois meses, cientistas apresentaram um equipamento que consegue tornar um objeto invisível, sob condições bastante precisas. Agora, os teóricos que criaram os cálculos matemáticos que permitiram a realização dessa experiência afirmaram ter conseguido descobrir uma maneira que permitirá a construção de equipamentos de invisibilidade ainda mais poderosos.

Allan Greenleaf, professor de matemática da Universidade de Rochester, Estados Unidos, em colaboração com vários colegas ao redor do mundo, apresentou a nova teoria, que prediz a existência de comportamentos muito estranhos no interior do aparato de invisibilidade. Com isto, até objetos brilhantes, como uma lanterna acesa, poderá vir a se tornar invisivível.

"Nós estávamos trabalhando na melhoria da matemática por trás da detecção de tumores," diz Greenleaf. "Na seção final de um artigo científico, nós falamos sobre o cenário de pior caso, no qual o tumor poderia ser indetectável. Nós então escrevemos mais dois artigos descrevendo quando isto pode acontecer. Na época, nós nem pensamos muito a respeito disso, porque parecia extremamente improvável que qualquer tumor pudesse ser coberto com o material necessário para ser escondido daquela forma."

Greenleaf e seus colegas utilizaram equações sofisticadas para tentar entender o que acontece no interior da região que fica invisível. As equações de Helmholtz - normalmente utilizadas para resolver problemas com a propagação da luz - explicam bem como o disco de cobre utilizado na experiência pode se tornar invisível.

Os problemas surgiram quando os matemáticos tentaram utilizar as equações de Maxwell, que levam em conta a polarização das ondas eletromagnéticas. Qualquer objeto que emita radiação - um telefone celular ou uma lanterna, por exemplo - não poderia ser ocultado pelo equipamento. Isto acontece porque o tamanho do campo eletromagnético se eleva ao infinito na superfície da região oculta.

Outro efeito decorrente da emissão de radiação eletromagnética é que, na eventualidade de se construir um equipamento de invisibilidade no qual coubesse uma pessoa, essa pessoa se defrontaria com um espelho ao seu redor - ele não veria nada além da região de invisibilidade.

Para resolver o problema, os cientistas sugerem a inserção de revestimentos condutivos, cujas propriedades dependem da geometria do equipamento de invisibilidade. Metamateriais precisamente construídos para as regiões interna e externa do equipamento também poderão resolver o problema.

"Nós devemos ter em mente que, dada a tecnologia atual, quando nós falamos sobre invisibilidade, nós estamos falando apenas sobre se tornar invisível para uma estreita faixa de comprimentos de onda," diz Greenleaf. "Por exemplo, um objeto poderá se tornar invisível apenas para o comprimento de onda específico do vermelho; ele deverá ser visível em praticamente todas as outras cores."

Bibliografia:

Artigo: Full-wave invisibility of active devices at all frequencies
Autores: Allan Greenleaf, Yaroslav Kurylev, Matti Lassas, Gunther Uhlmann
Data: 2006-11-07
Link: http://www.arxiv.org/abs/math.AP/0611185
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