Leis da física respondem: é impossível fazer capa de invisibilidade

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Pesquisadores nos Estados Unidos têm mostrado que existe um limite fundamental para que dispositivos de camuflagem possam realmente funcionar, graças às leis da física.

Isto significa que com base na tecnologia que temos hoje, embora possamos ser capazes de desenvolver capas de invisibilidade que escondem objetos por meio de um comprimento de onda eletromagnética específica – como a luz ou ondas de rádio visíveis – é extremamente improvável que algum dia seremos capazes de esconder grandes objetos por meio de múltiplos comprimentos de onda.

A questão levantada pela pesquisadora Andrea Alù da Universidade do Texas em Austin é: podemos fazer um manto passivo que tornam objetos de escala humana invisíveis? Acontece que existem limitações severas em revestir um objeto com um material passivo, fazendo com que pareça que o objeto seja invisível de um ponto de visão especifico.

Em outras palavras, provavelmente isso não vai acontecer. E se você buscar atentamente e se informar o suficiente, você perceberá que quase tudo que vemos em filmes de fantasia ou mesmo de ficção científica, infelizmente, podem nunca chegar a acontecer.

Os materiais passivos que a pesquisadora Andrea Alù se refere são materiais que possuem propriedades especiais que lhes permitem encobrir itens sem a necessidade de energia a partir de uma fonte externa, tais como metamateriais que são inerentemente capazes de dobrar ou absorver a luz.

Pesquisa sobre invisibilidade

Para descobrir os limites de seu desempenho, os engenheiros envolvidos na pesquisa usaram algo chamado de “Teoria Bode-Fano de banda larga combinada”. Em termos muito simples, isso significa que quanto maior é o objeto a ser encoberto, mais longas serão as ondas eletromagnéticas que que precisam ser encobertas. E com base em materiais passivos existentes, descobrir se isso pode funcionar ou não.

De acordo com os resultados, nem tudo são más notícias. Eles mostraram que, embora objetos maiores sejam bem mais difíceis de encobrir, por causa do comprimento das ondas, ainda há esperança de encobrir objetos menores por completo.

Segundo Francesco Monticone, um dos pesquisadores envolvidos na pesquisa, os resultados mostraram que não seria possível suprimir drasticamente o espalhamento de luz de um tanque de guerra ou de um avião, das frequências visíveis, usando as técnicas atualmente disponíveis, isso com base em materiais passivos, é claro.

Mas para objetos comparáveis em tamanho com o comprimento das ondas que os estimulam, como por exemplo, materiais vistos por meio de ferramentas de microscopia óptica, os limites derivados mostram que é possível conseguir algum sucesso, pois as restrições tornam-se menores e elas podem ser quantificadas.

A razão pela qual a equipe decidiu tentar descobrir esses limites, em primeiro lugar, é que eles querem melhorar estes dispositivos de invisibilidade o mais rápido possível e saber quais são os limites reais para trabalhar, no sentido de descobrir uma melhor maneira de chegar lá, como por exemplo criar uma capa de invisibilidade humana a partir de materiais passivos, algo parecido com a capa usado pelo bruxo Harry Potter em seus filmes.

Limites definidos

A boa notícia é que a equipe da Universidade do Texas, agora está vendo outras maneiras de ultrapassar estes limites, já que eles agora o definiram.

Monticone afirma que o grupo e outras pessoas tem explorado técnicas de camuflagem ativas e não lineares, para as quais não se aplicam esses limites recentemente descobertos.

Alternativamente, os pesquisadores podem se focar em formas mais brandas da invisibilidade, como dispositivos de camuflagem que introduzem atrasos de fase, como a luz sendo transmitida através do objeto, técnicas de camuflagem e outros truques ópticos que dão a impressão de transparência, sem realmente reduzir a dispersão total da luz.

Avanço?

Embora o progresso tem caminhado a passos lentos, os pesquisadores demonstraram que já é possível cobrir objetos microscópicos por completo e usar lentes especiais para curvar a luz em torno de objetos um pouco maiores.

Por mais incrível e louco que pareça, uma equipe de cientistas da Universidade de Columbia também projetaram um dispositivo de camuflagem que usa ondas de rádio que podem. “hipoteticamente”, proteger a Terra de formas de vida alienígena.

Tudo pode parecer um tanto quanto improvável agora, mas nunca se sabe que tipo de tecnologia pode surgir futuramente. Afinal, se nossa tecnologia atual fosse mencionada num passado nem tão distante, as pessoas da época diriam que tudo seria uma loucura ou fruto de uma imaginação fértil.

Mesmo com capas de invisibilidade ativas, a teoria da relatividade de Albert Einstein limita fundamentalmente o desempenho final para a invisibilidade. No entanto, com novos conceitos e modelos, tais como metamateriais ativos não lineares, é possível avançar na busca da transparência e da invisibilidade, afirmam os pesquisadores.



fonte: sciencealert

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