Capas de invisibilidade, roupas coloridas para evitar ser visto pelas câmeras, invisibilidade aos radares… Se ficarmos longe da invisibilidade descrita por HG Wells em seu romance O homem invisívelpublicado em 1897, Futuro informa regularmente sobre as inovações que tornam possível o desaparecimento, pelo menos por olhos câmeras.
A maioria das abordagens envolve envolver objetos em metamateriais que controlam e redirecionam o transmissão do luz. São feitos para que as ondas não retornem ao observador. Esses materiais, porém, permanecem parcialmente visíveis, pois ainda podemos distinguir os contornos e formas de um objeto. Ou seja, o objeto não desaparece realmente, pois perturba o ambiente próximo e este fica visível.
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Na China, investigadores da Universidade Fudan desenvolveram uma nova abordagem que permite eliminar os efeitos de difusão das ondas em torno de um objeto. Seu sistema é baseado em metamateriaisestruturas artificiais capazes de guiar com precisão a propagação das ondas.
Em primeiro lugar, estes materiais permitem que as ondas sejam desviadas em torno de um objeto, tornando-o indetectável do exterior. Nada de novo neste ponto, porque este método clássico introduz perturbações no próprio dispositivo e é isso que os investigadores procuram eliminar.
A novidade é sobretudo ter desenhado uma “concha” que também elimina estas perturbações internas. Graças a um ajuste muito fino das propriedades do metamaterial, as ondas se propagam como se o objeto e sua proteção não existissem, nem para um observador externo nem dentro do sistema.
É graças aos algoritmos de aprendizagem profunda que os pesquisadores conseguiram refinar o design do metamaterial. © Universidade Fudan
Um efeito duplo
Para conseguir isso, os pesquisadores desenvolveram uma estrutura de material chamada “difusão dupla zero”. Concretamente, seu metamaterial tem uma permissividade próximo de zero, ou seja, reage minuciosamente a campo elétrico ondas. Estes podem, portanto, propagar-se sem serem desacelerados ou distorcidos, como se atravessassem um espaço quase vazio. Resultado: as ondas não são refletidas nem difundidas. Isto evita quaisquer assinaturas detectáveis e dá a ilusão de que não há nada no seu caminho.
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Para o lado “duplo” da difusão zero, o metamaterial também exibe permeabilidade próxima de zero. Novamente, isso significa que ele mal reage a campo magnético ondas. Este processo evita qualquer perturbação ou reflexão. Com esta combinação que resulta em difusão zero, as ondas são finalmente guiadas em torno do objeto e depois recompostas na saída como se tivessem passado pelo espaço vazio. No final, não vemos mais as perturbações e o objeto fica completamente transparente.
Com seu metamaterial, a equipe de pesquisadores chineses conseguiu eliminar um problema recorrente com envelopes de invisibilidade. © SB, ChatGPT
De momento, esta criação é experimental e limitada a certos tipos de ondas e condições bem controladas. Estender esta invisibilidade a todo o espectro visível, ou para objetos grandes, continua a ser um desafio considerável.
Se a capa da invisibilidade de Harry Potter não for para amanhã, esse avanço poderá tornar possível projetar sensores capaz de medir um ambiente sem perturbá-lo. Os pesquisadores falam de dispositivos médicos mais discretos, ou mesmo de tecnologias de furtivo avança.