Materiais Avançados

O que você vê neste espelho depende do ângulo que você olha

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/01/2019

O que você vê neste espelho depende do ângulo que você olha
Espelho, espelho meu, não vire a cara para mim. [Imagem: Xuchen Wang/Aalto University]

Eu vejo você no espelho; Você não me vê no espelho

Os metamateriais e as metassuperfícies têm viabilizado uma série de inovações impensáveis há poucos anos e, muitas delas, até mesmo tidas como impossíveis, descortinando um estranho mundo novo da luz e de outras porções do espectro eletromagnético.

O novo membro dessa família inusitada de materiais ópticos especiais é um espelho com resposta assimétrica.

O espelho pode ser um ótimo refletor, como se espera de todo espelho, ou um refletor totalmente ruim, essencialmente não funcionando como espelho - tudo depende do ângulo do qual você olha.

Quando olhamos para um espelho de um determinado ângulo, vemos a imagem do objeto localizado na direção oposta. Isso ocorre porque a luz devolvida pelo objeto é refletida pelo espelho e, em seguida, percebida pelos olhos do observador. Esse processo, conhecido como reflexão especular, é simétrico em relação ao ângulo de visão: se a pessoa está do lado esquerdo do espelho, ela pode ver a pessoa à direita, e a pessoa à direita sempre verá a pessoa da esquerda com a mesma clareza.

Xuchen Wang e seus colegas da Universidade de Aalto, na Finlândia, criaram uma metassuperfície capaz de manipular a luz e mudar esse comportamento "espelhado": o material mostra-se "brilhante" (reflexivo), como se espera de qualquer espelho, para a pessoa que está de um lado, mas totalmente "escuro" para o observador na direção oposta.

O que você vê neste espelho depende do ângulo que você olha
A metassuperfície é formada por "meta-átomos" dispostos em gradiente, ajustando a taxa de brilho para as ondas vindo de cada direção. [Imagem: Xuchen Wang/Aalto University]

Aplicações

"Nossas descobertas fornecem a primeira demonstração de que uma superfície plana pode induzir uma assimetria óptica extrema no espectro angular. Este é um marco importante tanto para as comunidades de física quanto de engenharia," disse Wang.

[Esta inovação] "abre possibilidades promissoras de manipulação de ondas por meio da engenharia de ondas evanescentes, com aplicações em detecção e sensoriamento unilateral, esteganografia codificada por ângulo, dispositivos planos não-lineares e modelagem dos padrões de dispersão de vários objetos," escreveu a equipe. As áreas de vigilância e de diversão também poderão usufruir da novidade.

Bibliografia:

Extreme Asymmetry in Metasurfaces via Evanescent Fields Engineering: Angular-Asymmetric Absorption
Xuchen Wang, Ana Díaz-Rubio, Viktar S. Asadchy, Grigorii Ptitcyn, Andrey A. Generalov, Juha Ala-Laurinaho, Sergei A. Tretyakov
Physical Review Letters
Vol.: 121, 256802
DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.256802




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