I ricercatori dell'Università del Texas di Austin hanno creato un nuovo "mantello dell'invisibilità" in stile "Harry Potter" sottilissimo, con uno spessore nell'intorno dei micrometri. Non è la prima volta che si parla di invisibilità e sinora sono stati applicati i metodi più disparati – ingombranti e inadatti a un uso concreto - per "nascondere" oggetti altrimenti visibili ad occhio nudo.
Come riportato circa due mesi fa questo stesso gruppo di ricercatori è stato il primo ad occultare con successo un oggetto tridimensionale usando un metodo chiamato "plasmonic cloaking", che usava materiali più "ingombranti" per annullare la dispersione delle onde, mentre la nuova soluzione è stata chiamata "mantle cloacking".
I ricercatori texani hanno imboccato una via più elegante, non solo davvero sottile, ma anche in grado di nascondere oggetti tridimensionali da microonde nel loro ambiente naturale, in tutte le direzioni e da ogni punto di osservazione. Per farlo si sono serviti di uno strato ultrasottile che hanno chiamato "metascreen". La ricerca è stata pubblicata sul New Journal of Physics.
Il mantello dei ricercatori americani è stato realizzato attaccando strisce di un nastro di rame con uno spessore di 66 micrometri a una pellicola in policarbonato flessibile con uno spessore di 100 micrometri, in un design a rete (fishnet, cioè la rete con cui si prendono i pesci). Per provare la sua efficacia è stato usato per occultare un'asta cilindrica di 18 centimetri dalle microonde, mostrando un funzionamento ottimale quando le microonde erano a 3.6 GHz e su un bandwidth moderatamente ampio (3.3 - 3.9 GHz). Secondo i ricercatori per via della "conformabilità intrinseca del metascreen" e la robustezza della tecnica di mascheramento proposta, usando gli stessi principi è possibile nascondere anche oggetti di forma irregolare e asimmetrica.
Si tratta in sostanza di come annullare la dispersione delle onde che rimbalzano sulle superfici di un oggetto. La ragione per cui vediamo con i nostri occhi gli oggetti che usiamo nella vita comune è dovuta ai raggi luminosi, che rimbalzano sulle superfici per arrivare ai bulbi oculari, che sono capaci di processare le informazioni rapidamente. La vera novità è che mentre i precedenti studi sull'occultamento sia avvalevano di metamateriali "ingombranti" per deviare o piegare le onde in arrivo intorno a un oggetto, questo nuovo metodo usa un metascreen ultrasottile metallico.
"Quando i campi dispersi dal mantello e l'oggetto interferiscono, si annullano a vicenda e l'effetto complessivo è la trasparenza e l'invisibilità a tutti gli angoli di osservazione", ha affermato il coautore dello studio, il professore italiano Andrea Alù.
"I vantaggi di questo metodo rispetto alle tecniche esistenti sono la sua adattabilità, facilità di produzione e il bandwidth maggiore. Abbiamo dimostrato che non si necessita di un metamateriale per annullare la dispersione da un oggetto - una semplice superficie modellata che è conforme all'oggetto potrebbe essere sufficiente e, per molti aspetti, persino migliore di un metamateriale".
In futuro i ricercatori proveranno a usare il nuovo metodo per nascondere un oggetto dalla luce visibile. "In linea di principio questa tecnica potrebbe essere usato per nascondere la luce", ha aggiunto il professore Alù. "In realtà, i metascreen sono più facili da realizzare a frequenze visibili rispetto ai metamateriali e questo concetto ci pone più vicini a una realizzazione pratica. La dimensione degli oggetti che può essere efficacemente occultata con questo metodo scala in base alla lunghezza d'onda di funzionamento, quindi se lo applichiamo a frequenze ottiche potremmo essere in grado di bloccare in modo efficiente la dispersione di oggetti con dimensioni di micrometri".
"Inoltrr, abbiamo immaginato altre applicazioni interessanti con il nostro metodo e la luce visibile, come ad esempio la realizzazione di nanotag e nanoswitch ottici, e dispositivi di rilevamento non invasivi, che possono fornire diversi vantaggi alla strumentazione biomedica e ottica".