La invisibilidad muy cerca de ser alcanzada

Inspirado quizá por la capa de invisibilidad de Harry Potter, los científicos han desarrollado recientemente varias maneras , algunos simples y otrass que implican las nuevas tecnologías, para ocultar los objetos de vista. El esfuerzo más reciente, desarrollado en la Universidad de Rochester, no sólo supera algunas de las limitaciones de los dispositivos anteriores, pues ademas utiliza materiales de bajo costo como son  simples  lentes de cristal , fácilmente disponibles en cualquier parte.

“Ha habido muchos enfoques de alta tecnología a la ocultación y la idea básica detrás de estos es luz y pasar alrededor de algo como si ya no está, a menudo utilizando materiales de alta tecnología o exóticos,” dijo John Howell, profesor de física en la Universidad de Rochester.

Renunciando a los componentes especializados, Howell y el estudiante graduado Joseph Choi desarrollaron una combinación de cuatro lentes estándar que guarda el objeto ocultado como el espectador se desplaza hasta varios grados de la posición de visualización óptima..

“Este es el primer dispositivo que sabemos que pueden hacer tridimensional, continuamente multidireccional de camuflaje, que trabaja para la transmisión de los rayos en el espectro visible,” dijo Choi, un estudiante de doctorado en el Instituto de óptica de Rochester.

Muchos diseños de camuflaje funcionan bien cuando miras un objeto recto, pero si se mueve el punto de vista,aunque seaun poco, el objeto se vuelve visible, explica Howell. Choi agregó que dispositivos de camuflaje anteriores también pueden causar el fondo cambiar drásticamente, por lo que es obvio que el dispositivo está presente.

Con el fin de ocultar un objeto, los investigadores determinaron el tipo de lente y energía necesaria, así como la distancia exacta para separar los cuatro lentes. Para probar su dispositivo, colocaron el objeto camuflado delante de un fondo de cuadrícula. Mientras se miraba a través de las lentes y cambió su ángulo de visión moviendo de un lado a otro, la red cambió en consecuencia como si el dispositivo no estabiera allí. No había ninguna discontinuidad en las líneas de cuadrícula detrás del objeto camuflado, en comparación con el fondo y los tamaños de cuadrícula (ampliación) emparejados.

El manto de Rochester puede escalarse tan grande como el tamaño de las lentes, permitiendo grandes objetos ocultos. Y, a diferencia de otros dispositivos, es banda ancha así que funciona para el espectro entero visible de la luz, y no sólo para frecuencias específicas , y de hecho es tan eficaz  que una patente ha sido presentada  UR Ventures para este dispositivo.

Su configuración simple mejora de otros dispositivos de camuflaje, pero no es perfecto. “Esta capa curvas de luz y lo envía a través del centro del dispositivo, así que no puede ser bloqueada o camuflada la región sobre el eje”, dijo Choi. Esto significa que la región oculta tiene forma de una rosquilla. Añadió que han complicado un poco más diseños que resuelven el problema. Además, el manto tiene efectos de borde, pero éstos pueden reducirse cuando se utilizan lentes suficientemente grandes.

En un nuevo documento presentado a la revista Optics Express y disponible en arXiv.org , Howell y Choi proporcionan un formalismo matemático para este tipo de camuflaje que puede trabajar para ángulos de hasta 15 grados o más. Ellos usan una técnica llamada matrices ABCD que describe cómo la luz se dobla cuando por otros elementos ópticos, lentes o espejos.

Si su dispositivo no es como la capa de invisibilidad de Harry Potter, Howell tenía algunas ideas sobre posibles aplicaciones, incluyendo el uso de camuflaje efectivamente dejar que un cirujano “mirar a través de sus manos a lo que realmente está operando,” dijo. Los mismos principios podrían aplicarse a un camión para permitir los controladores ver a través de puntos ciegos en sus vehículos.

Howell se interesó en la creación de dispositivos simples de camuflaje con materiales estándares mientras trabajaba en un proyecto de vacaciones con sus hijos. Junto con sus 14 años de edad hijo y Choi, recientemente publicó un libro acerca de algunas de las posibilidades y también demostró simple ocultación con espejos, como un magos utilizaría, en un breve vídeo.

Para construir su propia capa de Rochester, siga estos sencillos pasos:

Para su capa de demostración, los investigadores usaron dobletes acromáticos 50mm con longitudes focales f1 = 200mm y f2 = 75mm

1. Comprar 2 juegos de 2 lentes con diferentes longitudes focales f1 y f2 (total 4 lentes, 2 con focal f1 y 2 con focal f2 )
2. Separar las 2 primeras lentes por la suma de sus distancias focales ( f1 lente es la primera lente, f2 es la segunda lente, y están separados por t1= f1+ f2).
3. Hacer lo mismo en el paso 2 para las otras dos lentes.
4. Separar los dos conjuntos por t2= 2 f2 (f1+ f2) / (f1, f2) aparte, para que las dos f2 lentes son t2 aparte.

NOTAS:

• Las lentes acromáticas proporcionan mejor calidad de imagen.
• Lentes Fresnel pueden utilizarse para reducir la longitud total (2t1+t2).
• Menor longitud total debe reducir los efectos de borde y aumentar el rango de ángulos.
• Para un más fácil, pero menos ideal, manto, puede probar la capa 3 lente en el periódico.

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