El hombre invisible.

Una de las ventajas de la temporada navideña es que en los convivios a los que se asiste, siempre se encuentra uno con amigos de hace tiempo, a los que solo en esas festividades o -toquemos madera- en los velorios se ve. Antenoche, en una de esas reuniones, coincidí con el Dr. Rubén Barrera del Instituto de Física de la UNAM. Como teníamos tiempo de no vernos, pasamos un largo rato platicando. Empezando por el clásico “ y ahora dónde andas?” o “¿y ahora qué haces?”. Así con ese inicio de plática me fui enterando que Rubén esta estudiando algo que se llama los metamateriales. Como no tenía yo idea de que son esas cosas, le pregunté. Me explicó algo que hace unos años era de ciencia ficción y se va acercando más a la ciencia que a la ficción. La posibilidad de que existan objetos invisibles.

Un objeto, que como un vidrio, permite ver lo que hay detrás de él, sería prácticamente invisible. Pensemos que en vez de un vidirio se trata de una puerta sólida de madera. Si logramos que los rayos de luz provenientes de la parte que esta detrás de la puerta le den la vuelta y lleguen a nuestros ojos, la puerta se habrá vuelto invisible. Eso es lo que hacen, mediante un juego de espejos los magos que desaparecen elefantes, frente al público. En realidad no lo desaparecen, lo vueleven invisible. Invisible, al menos desde ciertas posiciones. ¿Sería posible que el elefante se desplazara y siguiera siendo invisble? Un elefante cubierto de un material que tuviera la propiedad de que la luz le de la vuelta, en vez de evitar su paso. ¿Existen esos materiales?

Supongo que ya adivinaron la respuesta: si existen y son los metamateriales de los que me habló el Dr. Barrera. El que la luz se curve tiene que ver tanto con la reflexión, como en el caso de los paquidermos desparecidos por los ilusionistas, como con la refracción que nos hace ver un lápiz dentro de un vaso de agua, como quebrado y la difracción que permite a una onda luminosa que pasa por una rendija será percibida por observadores aunque no se encuentren enfrente de la rendija, sino a los lados de ésta. Todas éstas son propiedades “ópticas” de los materiales. Los metamateriales son materiales que no existen en la naturaleza y que se “construyen”, de manera que tengan propiedades optico magnéticas particulares. Por ejemplo es posible construir algunos que tengan índices de refracción negativos.

Es posible también construir metamateriales para capturar rayos de luz visible y hacerlos dar vuelta alrededor de los objetos para hacerlos invisibles. El mecanismo por el cual esto ocurre se llama resonancia magnética y es la posibilidad que tienen los cristales que componen el metamaterial de oscilar en ciertas frecuencias, visibles en éste caso.

Las propiedades oópticas de los materiales, que son arreglos cristalinos, dependen de la relación entre la separación de sus átomos y la longitud de onda de la radiación electromagnética que incide en ellos. ¿Se acuerdan de la difracción de Bragg? En los metamateriales la separación entre sus átomos es menor que la longitud de onda que incide sobre ellos. Es decir se pueden presentar propiedades de metamaterial para ciertas longitudes de onda y no para otras.

Después de la plática con Rubén, busqué un poco más de información y me enteré que Elena Semouchkina de la Universidad Tecnológica de Michigan y sus colegas de la Universidad Estatal de Pensylvania, publicaron en Applied Physics Letters un artículo donde describen un experimento computazional realizado con radiación infraroja y un manto de anfigenos (elementos somo el Selenio, el Telurio o el Polonio con seis electrones de valencia). En ese experimento un objeto cubierto por un manto de anfígeno se vueleve invisible a los rayos infrarojos. No dice el texto que pasaría con la radiación electromagnética en el espectro visible, es de esperar que para que el objeto se vuelva invisible es necesario que el manto, con el que se le cubre, éste fabricado de cristales diferentes, cristales cuya distancia interatómica sea más pequeña que la longitud de onda del visible.

Con estos avances científicos, bastará con fabricar ropa hecha de metamateriales o “metaropa” para que quien se cubra con ella, obtenga el efecto de que los rayos de luz a los que su cuerpo evita el paso, lo rodeen, creando el efecto de invisibilidad. No lo vemos, pero el hombre invisble esta más cerca que nunca.