CREARON UNA LENTE PARA PROVOCAR INVISIBILIDAD

Un equipo de la Universidad de Rochester logró la invención de una lente de invisibilidad que consiste en realidad de cuatro lentes separadas que pueden ocultar al ojo humano en la banda de la luz visible, objetos tan grandes como el tamaño con que se fabrique la lente compuesta.

Muchos escritores imaginaron la
posibilidad de lograr la invisibilidad.

Cada día se da un paso más hacia la consecución de un sueño que hace tiempo imaginaron muchos escritores: crear un material que vuelva la materia invisible. En los últimos años, se han presentado varios diseños y prototipos de capa de invisibilidad, pero con bastantes limitaciones, incluyendo que el tamaño del objeto a ocultar debía ser minúsculo, casi microscópico, o que el efecto de invisibilidad se conseguía solo en bandas muy estrechas del espectro electromagnético, no necesariamente en la de la luz visible, o solo para un color de esta.

Joseph Choi, con un ojo y parte de su cabeza
invisibles, en la universidad de Rochester.

Un avance notable se ha producido ahora con la invención de una lente de invisibilidad (compuesta en realidad por cuatro lentes separadas) que puede ocultar en la banda de la luz visible objetos tan grandes como el tamaño con que se fabrique la lente compuesta. El prototipo de pruebas puede por ejemplo volver invisible un sector considerable de una mano a medida que esta pasa por detrás de la lente.

John C. Howell, uno de los
creadores de la lente de
invisibilidad.

Por otra parte, este ingenioso logro del equipo de John C. Howell y Joseph S. Choi, de la Universidad de Rochester en el estado de Nueva York, Estados Unidos, no solo resuelve algunas de las limitaciones de dispositivos previos, sino que además utiliza, en una configuración novedosa,  materiales baratos y fáciles de obtener.

Howell y Choi desarrollaron una combinación de cuatro lentes, hechas con materiales normales, que mantiene al objeto oculto cuando se mira desde la dirección de visualización óptima, e incluso aunque el observador se desplace a una perspectiva visual desviada de la óptima en unos cuantos grados.

Investigaciones anteriores sobre invisibilidad

Muchos diseños anteriores de capas de invisibilidad funcionan solo cuando miramos hacia el objeto desde la dirección óptima, pero si miramos desde una perspectiva visual ligeramente distinta, el objeto se hace visible. Otros de estos dispositivos previos de ocultación pueden causar también que aquello que esté detrás del objeto invisible (el fondo) se desplace de forma drástica, lo cual, aunque el objeto siga siendo invisible, deja claro para cualquier observador que allí ocurre algo raro, de manera que difícilmente esta clase de invisibilidad serviría para esconder algo sin que nadie se diera cuenta.

Manto de invisibilidad de Susumu Tachi,
de la Universidad de Tokio.

El profesor Susumu Tachi, de la Universidad de Tokio presentó en junio de 2004 en San Francisco, Estados Unidos, una capa de invisibilidad humana. Su invento consiste en una prenda de camuflaje que capta con una cámara la imagen que se encuentra a la espalda del sujeto, y que las proyecta sobre sí mismo creando el efecto de invisibilidad. Entre los nuevos proyectos de Tachi, se encuentra el desarrollar un sistema que permita ver a través de las paredes.

En 2005, utilizando directrices matemáticas, físicos del Reino Unido afirmaron que es posible diseñar un objeto que provoque la ilusión de invisibilidad. Poco después, Vladimir Shalaev, de la School of Electrical and Computer Engineering de la Universidad de Purdue, Estados Unidos, diseñó en el 2007 el prototipo de un dispositivo que usa un conjunto de agujas nanométricas irradiantes de luz a partir de un radio central.

Espectro de luz visible por el ojo humano.
Clic para ampliar la imagen.

El diseño, que se parece a un cono, doblaría la luz alrededor del objeto encubierto. Los objetos del entorno serían visibles, pero no el objeto rodeado por la serie cilíndrica de nano-agujas. Este diseño permitiría refractar luz alrededor del objeto cubierto por el “camuflaje”, hasta hacerlo invisible. Pero aún presenta una limitación, afirma Shalaev: funciona sólo para una única longitud de onda, y no para todas las frecuencias del espectro visible.

Se ha calculado que este sistema, tal como explican los ingenieros, funciona con una longitud de onda de 632,8 nanómetros, que se corresponde con el color rojo, pero este mismo diseño podría aplicarse en breve para cualquier otra frecuencia de onda única del espectro visible. En principio, este camuflaje podría ocultar algo tan grande como una persona o un avión. El desafío ahora consistiría en generar un diseño que funcione para todos los colores de la luz visible, pero al mismo tiempo. Los científicos señalan que es un desafío tecnológico que puede lograrse en cierto tiempo.

La invisibilidad en pocas palabras

Para conseguir que una “cosa” se vuelva invisible se necesita, por un lado, que el objeto no refleje luz hacia fuera y, por otro, que la luz sea reflectada alrededor del objeto, de manera que cuando lo miramos veamos sólo el fondo y no el objeto en sí.

Dibujo de un objeto sometido a la invisibilidad.

Satisfaciendo sólo el primer requisito se consigue ver la forma del objeto como si fuera una sombra, por lo que se piensa que puede haber algo “ahí”. Pero el segundo requisito es el más difícil, porque se debe conseguir que el ojo pueda ver el fondo sobre el que está situado el objeto, pero no el objeto camuflado. Sería como ver a través de él.

Todo objeto sólido refleja la radiación que recibe, desde las microondas hasta la luz visible. Es esta reflexión la que permite que los objetos sean vistos. Para poder volver invisible un objeto y además dejar intacto el aspecto de todo lo que tenga detrás, los investigadores buscaron una acertada combinación entre tipos muy concretos de lentes, cada una con la intensidad precisa en la clase de distorsión óptica que ejerce, así como las distancias exactas para separar las cuatro lentes que integran la lente compuesta.

La lente de invisibilidad oculta parte de la
mano y deja ver lo que hay detrás de ella.

Es factible fabricar en tamaños mayores esta lente de invisibilidad. El único límite de tamaño máximo es el mismo al que se enfrenta cualquier otra lente. Esto significa que es viable hacer invisibles objetos bastantes grandes.

Las aplicaciones potenciales de esta lente de invisibilidad son innumerables, y van mucho más allá de los usos obvios en el campo del espionaje. Por ejemplo, los cirujanos durante una intervención quirúrgica a menudo desearían ver parcelas de tejido que inevitablemente su mano tapa al operar. Interponiendo la lente entre sus ojos y sus manos, estas se volverían invisibles y podrían operar y al mismo tiempo ver a través de sus manos.

El concepto de la invisibilidad tiene miles de años

Muchos mitos y leyendas de diferentes culturas relatan historias de dioses y héroes que se hacían invisibles por medio de algún objeto mágico. Así, por ejemplo, los griegos citan el casco del dios Hades (Plutón para los romanos), que hacía invisible a quien lo llevara. Este casco era un regalo de los Cíclopes, antigua raza de gigantes. El héroe Perseo lo utilizó para escapar de las dos hermanas de Medusa a la cual le cortó la cabeza.

El casco de Hades, regalo de los
gigantes cíclopes, hacía invisible al
que se lo pusiera.

En la mitología céltica de Irlanda está el dios Angus, deidad del amor, hijo de Dagda, el dios que posee un caldero cuyo contenido es inagotable. Angus posee un manto de invisibilidad con el que envuelve a quienes quiere proteger.

En la mitología germánica tenemos a Siegfried o Sigurd que le arrebató la capa de invisibilidad (Tarnkappe), al enano Alberich, tras haberlo vencido junto a sus aliados, doce gigantes. Siegfried luego ayuda al rey Gunther con la capa que lo hace invisible.

Sigfrido contra el dragón. Tenía una
capa que le otorgaba la invisibilidad.

Cabe la posibilidad que el casco de Hades y los mantos invisibilizadores celtas y germánicos fueran artilugios heredados por avanzadas civilizaciones hace miles de años de las cuales no queda ni el recuerdo. Con lo cual, la ciencia actual no estaría sino reinventando algo que existió hace milenios.

La novela El Hombre invisible
de H. G. Wells.

La literatura de ciencia-ficción retomó estos conceptos, Herbert George Wells publicó en 1897 su famosa novela de un científico que inventa una droga que le otorga la invisibilidad, que en 1933 fue llevada al cine por primera vez. El hombre Invisible, ha tenido secuelas y numerosas imitaciones, tanto en cine como en televisión, la última versión cinematográfica es la del director Paul Verhoeven El hombre sin sombra, en el año 2000.

Otra variante desarrollada en el cine, es cuando una civilización posee una tecnología superior que posibilita un camuflaje o invisibilidad a su poseedor como en el caso de los alienígenas cazadores de la saga Depredador, o de las naves intergalácticas en la serie Viaje a las Estrellas.

El Anillo único forjado en Mordor,
según escribió Tolkien.

John Ronald Reuel Tolkien inspirado en las mitologías antiguas retomó el concepto de la invisibilidad, en este caso con dos objetos en su trilogía de El señor de los anillos. En primer lugar, el héroe Frodo, logra la invisibilidad por medio de un poderoso anillo, pero está bajo la mirada del malvado Sauron. El otro objeto, es una capa de invisibilidad que le regalaron los elfos. Cuando Frodo llega a Mordor, se tapa con dicha capa invisible que evita que los orcos y Sauron lo vean.

Harry Potter recibe la
capa de invisibilidad.

Joanne Rowlings imagina también una capa mágica para Harry Potter, regalo del padre del joven mago. Harry la  utiliza en situaciones comprometidas, como deambular de noche por el colegio, conseguir información prohibida o librarse de peligros.

El doctor escocés Ulf Leonhardt analizó otra variante, sacada de las historietas de la editorial Marvel. En ellas, la Mujer invisible, integrante de Los cuatro Fantásticos, logra la invisibilidad dirigiendo la luz de su alrededor usando un campo de fuerza y, según el científico, eso es lo más cercano que se podría lograr en el futuro. Y es que la invisibilidad es la ilusión óptica de que la persona no está ahí. Es por eso que Leonhardt utiliza el ejemplo del agua que circula alrededor de una piedra. El agua fluye por la piedra, se arremolina en torno a ella y luego se marcha como si nada hubiera estado ahí.

Sue Storm, la Mujer Invisible de Los
4 Fantásticos, personajes creados
por Stan Lee.

Si se sustituye el agua por luz, no se puede ver que había algo porque la luz es guiada alrededor de la persona o el objeto. Se vería la luz de la escena detrás del objeto, como si no hubiera nada delante. 

Leonhardt publicó su estudio en el New Journal of Physics, donde explica que la Mujer Invisible lo que hace es curvar el espacio alrededor suyo para curvar la luz. Lo que harían los dispositivos sería imitar ese espacio curvado.

Según los científicos de la Universidad de Rochester, otra aplicación práctica de la lente de invisibilidad sería para los camioneros. La visibilidad desde la cabina de un camión ha sido tradicionalmente bastante peor que la que se disfruta desde la cabina de un automóvil. Instalando varias lentes de invisibilidad en los puntos adecuados, los camioneros podrían ver a través de algunos tramos de la cabina del camión, eludiendo así los puntos ciegos de esta.

En síntesis, los investigadores dicen que la nueva lente tiene el potencial de ocultar objetos de cualquier tamaño, como aviones, o incluso edificios. Pero reconocen que para que ello ocurra se tendrán que realizar muchos experimentos, porque aún les queda un largo camino por recorrer.

Vea la explicación sobre la lente creada en la Universidad de Rochester:

The Rochester Cloak