Estudo viabiliza dispositivos de invisibilidade sintonizáveis

Há tempos a ideia de tornar objetos invisíveis está presente no imaginário humano. Com seu apelo irresistível, ela aparece tanto em lendas milenares quanto em obras contemporâneas de fantasia e ficção científica. O que nem os escritores mais criativos imaginavam é que ela viria a se tornar realidade, pelas mãos da física. E agora um trabalho brasileiro dá um passo importante para tornar essa tecnologia viável. A pesquisa está na fronteira da ciência, em um novo campo de estudos que se abre. 

Os trabalhos pioneiros a cogitar dispositivos de invisibilidade ganharam força a partir do início do século 21, com o desenvolvimento de materiais artificiais -  denominados metamateriais  – estruturas sintetizadas em laboratório com propriedades eletromagnéticas incomuns.

Desde então, dois métodos foram desenvolvidos no sentido de tornar invisível um objeto. Um deles é baseado na óptica de transformação, em que um metamaterial recobre o objeto a ser escondido e deflete a radiação eletromagnética em torno dele, tornando-o invisível para um observador externo.

O outro método envolve técnicas de cancelamento de espalhamento, em que uma capa de invisibilidade plasmônica, feita por um material que tenha baixa permissividade elétrica positiva ou permissividade elétrica negativa, envolve o material a ser escondido.

Ambas as possibilidades já foram demonstradas experimentalmente, mas apenas para alguns comprimentos de onda da radiação eletromagnética, como micro-ondas e infravermelho próximo. Portanto um problema persiste: a invisibilidade só é produzida para uma parte pequena do espectro eletromagnético. Isso significa que é possível tornar um objeto invisível para microondas, mas com iluminação por radiação na faixa do infravermelho ele seria visível. Consequentemente, para torná-lo invisível para comprimentos de onda no infravermelho seria preciso reprojetar o dispositivo de invisibilidade, o que é pouco prático. 

Entra em cena o trabalho realizado por Wilton Kort-Kamp, Felipe Rosa, Felipe Pinheiro e Carlos Farina, um quarteto do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Eles demonstraram teoricamente que é possível criar um dispositivo de invisibilidade sintonizável baseado em plasmônica através da aplicação de um campo magnético externo. Em outras palavras, a presença do campo magnético externo altera a faixa de comprimentos de onda para a qual o dispositivo de invisibilidade funciona. 

“Nós demonstramos que a aplicação de campos magnéticos pode modificar o comprimento de onda de operação sem a necessidade de mudar o material e/ou os parâmetros geométricos do dispositivo de invisibilidade”, afirmam os pesquisadores, em artigo publicado no periódico Physical Review Letters.

“Esses resultados, que podem ser obtidos com materiais magneto-ópticos disponíveis, são robustos a perdas materiais, de forma que podem pavimentar o caminho para o desenvolvimento de capas de invisibilidade plasmônicas versáteis e ativamente sintonizáveis”, completam os físicos.

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