sexta-feira, outubro 16, 2015

Saiba qual é 'mágica' por trás de uma autêntica capa da invisibilidade

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O fenômeno acontece quando o material consegue "confundir" a luz e refleti-la em apenas uma direção, o que torna os objetos imperceptíveis ao olho humano

(Xiang Zhang group/Berkeley Lab/UC Berkeley/Divulgação)
 Ilustração que simula o manto da invisibilidade criada pelos cientistas
 da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos. 
O estudo ganhou a capa da revista 'Science' desta quinta-feira (18) 

A capa da edição da prestigiada revista Science dessa semana trouxe um artigo que revela como cinco físicos americanos conseguiram criar uma microscópica, mas verdadeira, capa da invisibilidade. Após dez anos de pesquisas, o time comandado por Xiang Zhang, pesquisador da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos, conseguiu ocultar sob um manto ultrafino (cerca de 1.000 vezes mais fino que um fio de cabelo) objetos do tamanho de células. De acordo com os autores do estudo, esse é apenas o início: em um futuro próximo, o material poderá ter dimensões bem maiores. O princípio, segundo Zhang, poderia funcionar para ocultar objetos bem maiores - uma pessoa, talvez, como o bruxo Harry Potter que fica camuflado sob uma capa da invisibilidade nos filmes da ficção.

Mecânica do invisível – 
Pelo menos desde o início dos anos 2000, físicos de todo o mundo pesquisam uma forma de criar uma substância capaz de esconder objetos sob a luz do dia e trazer para a realidade a capa da invisibilidade. Em 2006, o físico John Pendry, do Imperial College London, no Reino Unido, formulou a teoria que poderia originar a primeira capa da invisibilidade real, em um artigo na revistaScience. Para isso, a substância capaz de tornar objetos invisíveis deve ter propriedades que não são encontradas na natureza, uma área científica conhecida como a dos metamateriais.

Em linhas gerais, a "mágica" que essas substâncias fazem é manipular as ondas luminosas para que elas não sejam captadas pelo olho humano. Para um objeto ser visível, ele recebe feixes de luz contínuos que são refletidos e espalhados em várias direções - e assim vistos pelo olho humano. Ao menos em teoria, para um objeto ser invisível, bastaria fazer os feixes refletidos seguirem um único sentido. É isso que os cientistas tentam fazer, usando dispositivos microscópicos, na escala dos milésimos de milímetro, menores que o comprimento de onda luminoso. Eles conseguem confundir as ondas de luz que, em vez de serem espalhadas, seguem uma única direção e, assim, não são captadas por nossos olhos.

As primeiras capas da invisibilidade criadas pelos cientistas guiavam a luz ao redor ou para dentro dos objetos (o que os tornavam imperceptíveis). Contudo, eram muito grandes, grossos, e difíceis de utilizar. O grande salto dado pela equipe da Universidade da Califórnia em Berkeley foi criar um material ultrafino, com espessura de 80 nanômetros (um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro), coberto por minúsculos blocos de ouro. Cada um desses blocos absorve a luz e a irradia como uma pequeníssima antena. Eles foram dispostos pelos cientistas sobre o manto de maneira tal que refletem as ondas luminosas "em harmonia", em apenas uma direção.

O material foi colocado sobre objetos do tamanho de células, de 36 micrômetros por 36 micrômetros (um micrômetro equivale à milésima parte do milímetro). Quando posto em ação, a capa criada pelos cientistas fez o objeto desaparecer instantaneamente.

"É um resultado grandioso", disse o engenheiro Andrea Alú, pesquisador da Universidade do Texas, nos Estados Unidos, que, inicialmente, propôs esse novo tipo de capa, em um artigo complementar daScience comentando os resultados do novo estudo.

Perto da invisibilidade - 
O material ainda tem grandes limitações - só funciona para objetos microscópicos e imóveis. "Não dá para se mexer, se não ela não funciona mais", explica Zhang.

Além disso, Zeno Gaburro, físico da Universidade de Trento, na Itália, e um dos pioneiros na criação de metamateriais, afirma que os objetos ocultos sob o novo manto da invisibilidade não podem ser muito pontudos ou afiados e precisam ter um tamanho proporcional ao comprimento de onda da luz. Se não, eles farão sombras que não poderão ser "apagadas" pelo dispositivo, explica no artigo complementar daScience.

De toda forma, a nova capa foi saudada pela comunidade científica como um grande avanço. Segundo Pendry, o material pode ter múltiplos usos. Ele poderia fazer os objetos não desaparecerem, mas dar a ilusão de que tenham outras dimensões. Seria possível, por exemplo, cobrir um avião de guerra com uma capa finíssima que o fizesse parecer um avião de carga. "Talvez seja mais fácil fazer uma coisa parecer com outra. E isso seria tão bom quanto", afirma o físico na Science.

(VEJA.com/Divulgação)
 Imagem feita pelos autores do estudo da Science mostra a capa da invisibilidade 
em ação: ela esconde um objeto em formato de barras verticais.

Cientistas desenvolvem pequena capa de invisibilidade


Saiba qual é 'mágica' por trás de uma autêntica capa da invisibilidade
Aparato manipula luz, mudando como raios de luz incidem sobre um objeto.

Capa microscópica pode envolver um objeto do tamanho de células.


Cientistas criam dispositivo que funciona como 'capa da invisibilidade'


Inspirado talvez por capa de invisibilidade de Harry Potter, os cientistas desenvolveram recentemente várias maneiras-alguns simples e alguns envolvendo novas tecnologias para esconder objetos de exibição. A última esforço, desenvolvido na Universidade de Rochester, não só supera algumas das limitações dos dispositivos anteriores, mas de baixo custo, utiliza materiais prontamente disponíveis numa nova configuração.





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