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Il materiale invisibile a metà

149260663La scienza ci ha già dimostrato che esistono materiali in grado di rendere gli oggetti invisibili. Sulle pagine di Nature scopriamo che è possibile anche nasconderli a metà, dipende da dove arriva la luce.

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È l'eccezionale caratteristica di una struttura artificiale, costituita da due semplici fibre ottiche, realizzata da un gruppo di ricerca coordinato da Alois Regensburger del Max Planck Institute for the Science of Light, in Germania.

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La sfida della fotonica, la disciplina che studia come controllare la propagazione dei fotoni, è sviluppare sistemi artificiali con proprietà ottiche non presenti in natura.

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Successi importanti sono già stati raggiunti: prendiamo i metamateriali (vedi Galileo), che hanno un'organizzazione spaziale degli atomi tale da deviare il cammino della luce rendendo gli oggetti invisibili, o i cristalli fotonici, dove la disposizione di materiali con diversi indici di rifrazione permette di raggiungere proprietà ottiche eccezionali come l'elevata riflettanza. Manipolare gli indici di rifrazione dei materiali è in effetti il must della fotonica moderna. E il lavoro dell'equipe di Regensburger ha spinto ancora più in là le frontiere di questa disciplina.

I ricercatori hanno realizzato una struttura costituita da due anelli di fibre ottiche interconnessi e lo hanno illuminato con impulsi di luce. Utilizzando modulatori di fase e ampiezza, hanno manipolato le onde elettromagnetiche della radiazione luminosa in entrata modificando l'indice di rifrazione all'interno delle fibre, sia nella velocità della propagazione della luce sia nell'entità di assorbimento e amplificazione del segnale luminoso. In questo modo, hanno ottenuto un sistema con una proprietà insolita, l'invisibilità unidirezionale. In altre parole, se la luce lo attraversa da un lato è invisibile, dall'altro no.

Le applicazioni più interessanti, spiegano i ricercatori, sono quelle che si potrebbero avere nel campo della scienza dei laser. Per esempio, la possibilità di controllare la potenza della luce all'interno della loro cavità. Ma prima bisogna fare il salto di qualità, cioè passare da una semplice struttura a due anelli a una struttura tridimensionale come un cristallo riuscendo a mantenere le stesse proprietà ottiche.

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