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Un mantello dell'invisibilità "prêt-à-porter"
26 novembre 2012
Per la prima volta è stato realizzato un metamateriale elastico, e quindi adattabile a oggetti di forme e dimensioni diverse, che è in grado di funzionare come un mantello dell'invisibilità. Finora infatti per riuscire a controllare i parametri fisici che conferiscono questa straordinaria proprietà era necessario riprogettare il metamateriale in funzione della forma e dimensione di ogni specifico oggetto (red)
lescienze.it
Produrre un “mantello” dell'invisibilità che riesca a nascondere oggetti di dimensioni diverse è possibile: l'ha dimostrato un gruppo di ricercatori della Yonsei University, a Seoul, in Corea del Sud, e della Duke University a Durham, negli Stati Uniti che ne descrivono le proprietà in un articolo pubblicato su “Nature Communications”.
I "mantelli dell'invisibilità" - uno dei più brillanti successi dell'ottica e della scienza dei materiali degli ultimi anni - sono costituiti da metamateriali che, collocati su un oggetto, invece di assorbire o riflettere le onde luminose che incidono su di esso, segnalandone la presenza a chi osserva, le guidano tutto attorno all'oggetto stesso per poi farle riemergere sul proseguimento della loro traiettoria originaria. Guardando in direzione dell'oggetto avvolto dal metamateriale, si riceveranno quindi gli stessi raggi luminosi che si riceverebbero se lungo la linea di vista non ci fosse alcun oggetto.
Per quidare la luce in questo modo attraverso il metamateriale, e senza indurre una forte dispersione, il metamateriale stesso deve avere una permittività, una permeabilità magnetica e un indice di rifrazione che assumono valori ben specifici in ogni punto del percorso della luce, cioè valori che dipendono punto per punto dalla forma dell'oggetto avvolto dal mantello.
Per applicazioni concrete, questo rappresenta quindi un problema perché, per ciascun oggetto che si vuole rendere invisibile sarebbe necessario riprogettare il metamateriale, almeno parzialmente, in modo che assuma di volta in volta i valori adatti.
Kyoungsik Kim e colleghi sono invece riusciti a progettare un metamateriale che è in grado di conservare le sue straordinarie proprietà ottiche pur adattandosi a oggetti di forme e dimensioni differenti. A differenza dei precedenti, il nuovo mantello infatti non è basato su materiali rigidi, ma su un materiale elastico "intelligente", che non solo gli permette di deformarsi per adattarsi alla forma dell'oggetto da occultare, ma è fatto in modo tale che la sua eventuale deformazione ne altera le proprietà ottiche in modo da far assumere ai parametri critici (permittività, permeabilità magnetica e indice di rifrazione) proprio i valori che consentono di guidare la luce nel modo desiderato, e conservare quindi la capacità di rendere invisibile l'oggetto.
Il gruppo di ricercatori è riuscito a produrre e alcuni “mantelli” di questo tipo per oggetti di dimensioni attorno ai 10 millimetri, testandoli con successo per radiazioni elettromagnetiche incidenti comprese fra gli 8 e i 14 Ghz e per una serie di di angoli di incidenza della luce.
http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n11/full/ncomms2219.html
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Un mantello dell'invisibilità "prêt-à-porter"
