Cientistas tornam um objeto completamente invisível

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Seja pela tranquilidade de desaparecer momentaneamente do mundo ou pela certeza de esconder algo da visão dos demais, quem não sonhou com a ideia da invisibilidade? Os pioneiros na exploração desse conceito tão simples foram os mágicos e ilusionistas que, com base no reflexo da luz, utilizam espelhos para criar a ilusão de fazer objetos e pessoas desaparecerem ante o assombro do público.

No entanto, levar a magia ao mundo real requer ciência e tecnologia. Um grupo do Instituto Nacional da Pesquisa Científica (INRS, na sigla em francês), de Montreal, Canadá, que estuda os campos de fotônica, ótica e engenharia de micro-ondas, publicou na revista Optica, da Sociedade Americana de Óptica (OAS) seus últimos resultados sobre a capa de invisibilidade. A equipe canadense, liderada pelo professor José Azaña, de Toledo, conseguiu pela primeira vez tornar completamente invisível um objeto ao ser iluminado com luz de espectro completo. Essa técnica terá aplicações imediatas na transmissão de sinais nas telecomunicações.

Uma técnica inovadora

Há muitos anos estudos científicos buscam o manto de invisibilidade. No passado houve importantes avanços, como tornar invisível um objeto com uma pequena gama de frequências (cores) do espectro de luz visível, como, por exemplo, a luz vermelha. Mas esses dispositivos de invisibilidade falhavam ao iluminar o objeto com luz de frequência diferente para as que estavam projetados. As limitações dessa técnica ficam patentes quando se tenta repetir a experiência usando a luz natural, que contém em seu espectro de faixas visível todas as cores possíveis.

As soluções convencionais de invisibilidade se baseiam em alterar a propagação da luz no entorno do objeto que se quer ocultar. “O problema é que as diferentes cores ou frequências do espectro da luz requerem diferentes intervalos de tempo para atravessar o dispositivo de invisibilidade. Como resultado, a distorção temporal criada em torno do dispositivo revela sua presença, arruinando o efeito de invisibilidade”, explica o professor Azaña.

A solução inovadora proposta pela equipe de pesquisadores evita esse problema, permitindo que as ondas se propaguem através do objeto, em vez de contorná-lo, afastando assim de qualquer distorção detectável nas ondas em volta do objeto. O ponto crucial desta técnica reside em deslocar primeiro as frequências de luz para regiões do espectro que não vão ser afetadas pelo reflexo ou a propagação da luz através do objeto a ocultar. Por exemplo, se o objeto é verde, é porque reflete a luz dessa frequência, então a luz na região verde do espectro poderia ser deslocada para a região azul de modo que, ao chegar ao objeto, não haverá luz verde para ser refletida. Assim que se evita o objeto, o dispositivo de invisibilidade inverte esse deslocamento da frequência reconstruindo o estado inicial da onda. “Dessa forma, nem o objeto a ocultar nem o próprio dispositivo de invisibilidade são detectados”, observa o pesquisador.

Os limites do futuro estão nas pesquisas do presente

O perito em comunicações Carlos Rodríguez Fernández-Pousa, professor da Universidade Miguel Hernández de Elche, conta que este avanço científico tem aplicações imediatas muito interessantes. “Não penso na capa de invisibilidade de Harry Potter”, diz, mas em uma nova técnica de propagação de sinais. O Efeito Talbot, no qual este experimento se baseia, poderia ser utilizado para resolver problemas atuais nas conexões de telecomunicações. “Por exemplo, com a reorganização do espectro de energia do sinal haveria redução das interferências, do ruído e da dispersão do sinal, bem como de outros efeitos indesejados que afetam a transmissão de dados atualmente”, explica.

No momento, a equipe de Montreal desenvolve a próxima fase da pesquisa. "Estamos trabalhando na generalização das equações para tornar um objeto invisível em duas dimensões. E, se possível, queremos chegar algum dia a objetos tridimensionais macroscópicos ", diz Azaña.

O pesquisador da entidade canadense explica o impacto da pesquisa na sociedade. "Nossos resultados são possíveis graças aos recursos públicos destinados à pesquisa e, portanto, são de domínio público. O contínuo desenvolvimento científico alcançado por meio da pesquisa modela as possibilidades do futuro.”

Um aspecto muito interessante é generalizar esses resultados para ondas de distinta natureza. "Os processos utilizados em nosso estudo são de caráter universal e, portanto, poderiam ser aplicados a ondas de natureza distinta da eletromagnética", comenta o pesquisador. Isto abriria a porta a futuras aplicações, tais como isolamento térmico, isolamento acústico ou até para tornar edifícios invisíveis a terremotos, generalizando estes resultados para ondas térmicas ou ondas mecânicas, respectivamente.

Josu Hernández-García é pesquisador do projeto europeu Elusives, que se concentra no estudo dos neutrinos, matéria escura e física para além do modelo padrão.