Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), perteneciente al Centro Tecnológico de Nanofotónica, han dado un nuevo paso en el diseño de materiales invisibles omnidireccionales. En sus laboratorios, han descubierto una nueva simetría fundamental en las leyes del electromagnetismo, acústica y elasticidad:una supersimetría temporal. Este hallazgo ha sido publicado en Comunicaciones de la naturaleza .

Según Carlos García Meca y Andrés Macho Ortiz, investigadores de la NTC-UPV, esta nueva simetría permite la conservación del momento lineal entre sistemas físicos dramáticamente diferentes. Esto allana el camino para diseñar ópticas pioneras, dispositivos acústicos y elásticos, incluyendo omnidireccional invisible, materiales independientes de la polarización, cambiadores de frecuencia ultracompactos, aisladores y transformadores en forma de pulso.

"Estos dispositivos nos permiten modificar inusualmente diferentes propiedades de las señales de luz dentro de los circuitos fotónicos para procesar la propagación de la información. Esto es vital en los sistemas de comunicación. Además, podemos adaptar la funcionalidad de esos dispositivos a los requisitos en cualquier momento, ya que son configurables dinámicamente, "explicó Carlos García Meca.

Para diseñar estos nuevos dispositivos, la clave está en cambiar el índice de refracción, que en este caso no se genera en el espacio sino en el tiempo. "La técnica de supersimetría nos dice cómo variar el índice de refracción de un objeto para que la luz se transmita por completo, evitando reflejos no deseados, "dijo Andrés Macho Ortiz.

La propiedad de no reflexión es particularmente útil para diseñar nuevos circuitos fotónicos. “Su implementación nos permite incrementar la velocidad de las comunicaciones en el interior y las hace más compactas y configurables sin que la señal que transporta los bits de información se refleje, "explicaron Carlos y Andrés.

En general, la reflexión de materiales cuyas propiedades varían en el tiempo no depende de la dirección de propagación de la luz. Por lo tanto, "la ausencia de reflexión en los materiales propuestos está vinculada a una transparencia total, lo que da como resultado el concepto de invisibilidad omnidireccional:cualquiera que sea la dirección de la luz que incide en esos materiales, su presencia es indetectable, "concluyeron los autores.

Simetrías

El descubrimiento de las simetrías en la naturaleza es una piedra angular de la física que nos permite encontrar las leyes de conservación que gobiernan el universo. Por ejemplo, carga eléctrica, conservación de energía y masa (procedente de simetrías en las leyes físicas que gobiernan el electromagnetismo, termodinámica y química) ha permitido a los humanos la capacidad de desarrollar esta tecnología (circuitos, Estaciones de energía nuclear, drogas ...).

Excepcionalmente, La supersimetría se concibió originalmente en física cuántica como una simetría hipotética entre partículas que podría explicar todas las interacciones en la naturaleza:fuerzas nucleares, gravedad y electromagnetismo.