O Professor Tomoshiro Ochiai, da Universidade Municipal de Toyama (Japão) apresentou um modelo teórico de uma "capa de invisibilidade", pela qual uma onda eletromagnética não sofreria qualquer reflexão ou mudança de fase após tê-la atravessado. Utilizou, para tanto, as características de um corpo dielétrico artificial, o "metamaterial" com índice de refração negativo.

Um tal material permitiria obter lentes sem nenhuma reflexão, lentes de focalização absoluta ou qualquer outro dispositivo de controle de ondas eletromagnéticas, dispositivo extremamente difícil de produzir com as tecnologias atuais. A "capa invisível" é um exemplo de aplicação desse metamaterial.

Esse projeto foi realizado pelo professor Ochiai, do Departamento de Sistemas de Informação, da Faculdade de Engenharia da Universidade de Toyama, em colaboração com outros dois pesquisadores da Universidade de St-Andrews, na Escócia, e da Universidade do Futuro, de Hakodate (Japão).

A "capa de invisibilidade" proposta é, na realidade, um objeto de forma cilíndrica que tem a propriedade de contornar, em redor de seu eixo, as ondas planas para um comprimento de onda dado. A frente de onda, re-dirigida ao redor do eixo, recobra a forma de uma onda plana na saída, sendo conservadas a amplitude e a fase. Assim, para um dado comprimento de onda, nenhuma refração ou atraso de fase é provocado, permitindo assim visualizar a paisagem se situando do outro lado da "capa de invisibilidade".

Essa "capa" é composta de 4 meios de índice de refração diferentes, além do ar ambiente que a envolve, com uma disposição de maneira a que o quadrado do índice aumente em direção do eixo. Quando a luz é projetada de longe sobre a "capa", ela começa a oscilar significativamente e atravessa as diferentes interfaces. No centro da "capa", qualquer que seja o ângulo de incidência da radiação, não penetra nenhuma luz. Um objeto colocado no centro dessa "capa" não será visível de longe. O raio dessa zona "invisível" depende da distribuição dos índices e de seu valor máximo.

As condições impostas quando da concepção dos meios seriam que eles não tivessem:

- nenhuma reflexão;

- nenhuma mudança de fase entre a luz atravessando o meio e sua saída;

- nenhuma mudança de direção entre a entrada e a saída da luz.

Isso se tornou possível combinando o "metamaterial", com índice de refração negativo, com materiais clássicos.

A figura mostra as trajetórias de luz em cores diferentes. Somente a região central é impenetrável para luz sendo, portanto, onde um objeto poderá ser escondido.

Créditos: T. Ochiai ( Universidade Municipal de Toyama)

As pesquisas sobre a realização de uma "capa invisível" conheceram um importante progresso desde 2006. Existem hipóteses de seu desenvolvimento empregando as microondas, por exemplo. Entretanto, todas essas pesquisas empregavam materiais com índices de refração positivos, necessitando, então, de corpos birrefringentes, ou seja: apresentando índices de refração diferentes segundo o ângulo de incidência da frente de onda. A utilização do "metamaterial" permite contornar esse limite matemático, bastando, então, produzi-lo para se obter uma "capa de invisibilidade".

Tech-On (http://techon.nikkeibp.co.jp), consultado em 17 de abril de 2008.

Nota do Scientific Editor: esta notícia esta baseada no artigo intitulado: "A Novel Design of Dielectric Perfect Invisibility Devices", de autoria de T. Ochiai, U. Leonhardt, and J. C. Nacher, publicado on-line, Journal of Mathematical Physics, volume 49, 032903, 2008.


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