Tribunes

Física

Giorgio Volpe

Optics & Photonics Focus

Quan ciència i màgia s'uneixen

1 de febrer de 2010

Fotografia: Giorgio Volpe

Quan era petit m'encantaven els mags, persones en aparença normals però amb un gran talent que anava més enllà del meu enteniment com a nen. Més d'una vegada em vaig descobrir somiant amb ser un d'ells. Qui podria ser si fos capaç de modelar el material i donar-li forma? Els camins de la vida em van portar a convertir-me en científic: una ment racional disposada a fer una dissecció de qualsevol esdeveniment paranormal per trobar-hi la veritat oculta. Va ser aquest el final de la meva història d’amor amb la màgia? Ni molt menys. La màgia encara roman en la bellesa d'una poderosa il·lusió.

Conceptes que tradicionalment s'han associat amb el regne de la màgia s'han fet avui realitat a través de la ciència. No és bruixeria, per descomptat, només una il·lusió. Avui, un dels trucs dels científics per crear una il·lusió de gran abast és recórrer als metamaterials, és a dir, materials artificials que han estat dissenyats per mostrar propietats electromagnètiques misterioses (però útils) que no es donen en cap altre material conegut.

Els metamaterials mostren propietats misterioses que no presenta cap altre material conegut Un exemple? Imagineu-vos en una habitació plena de gent sense que ningú no adverteixi la vostra presència. Emocionant, sens dubte, però cert: una capa fabricada amb metamaterials podria fer que fóssim invisibles, tot inclinant la llum procedent de l'entorn de manera que l'observador només veiés el que hi ha al darrere. Aquest material, amb el nom de 'camuflatge òptic', no només és adequat per a una novel·la de fantasia, sinó que és ciència d'avantguarda: en un rang de freqüències de microones, por desviar la radiació electromagnètica i, així, amagar un objecte al seu interior (l'efecte es va demostrar per primera vegada, de forma experimental, el 2006). Aviat el mateix efecte es va certificar amb llum visible.

La primera classe de metamaterials, els materials esquerrans (en contraposició als materials estàndards), van ser teoritzats pel físic rus Víctor G. Vedelago el 1967, i es van popularitzar gràcies al treball de l'anglès físic Sir John B. Pendry. Aquests metamaterials poden desviar la llum de formes del tot noves i fascinants, tot fent realitat la màgia. A la vida quotidiana, una culleradeta en un got d'aigua sembla trencar-se en la interficie aire-aigua, i després continua; a l'interior del líquid, aquesta sembla doblegar-se amb un lleuger desplaçament cap a un costat, tot mantenint la mateixa orientació que a l'aire (d'esquerra a dreta, per exemple). Si poguéssim omplir el got amb un líquid esquerrà, però, l'orientació de la cullereta a l'interior del líquid seria diametralment oposada a la cullera a l'aire, és a dir, de dreta a esquerra en lloc d'esquerra a dreta.

Així mateix, què passaria si la mateixa culleradeta pogués assemblar-se a una tassa? I un elefant enorme a un petit ratolí? Els investigadors proposen ara un dispositiu que, almenys en teoria, fa que un objecte s’assembli a un altre (tal com passa en un espectacle de màgia). Lail·lusió òptica en aquest cas es du a terme en dos passos: en primer lloc, el dispositiu elimina la imatge de l'objecte real; després,aquest genera la imatge de l'objecte diferent. A la proposta teòrica, els dos passos es realitzen, de nou, amb dos metamaterials diferents.

Encara s'han d'abordar els dubtes sobre quan, com i si realment hi haurà dispositius semblants a ple rendiment en un futur pròxim. No obstant això, és del tot comprensible l'alt nivell de fascinació que evoquen dissenys anàlegs. Ésmolt engrescador pensar en poder veure-hi a través de la paret, i nomésun exemple de les moltes coses sorprenents que es poden fer amb només dos conceptes: òptica de transformació i metamaterials, els mateixos que subjauen en la idea d'invisibilitat electromagnètica. Fa només cinc anys no haguéssim imaginat que tot això podria fer-se. Aquesta és precisament la màgia de la ciència.

Tribuna adaptada de l'article "Magical Metamaterials"

Tòpics de l'article