Entrar por una puerta invisible para tomar un tren en la estación de King's Cross en Londres es una famosa escena de ficción de la serie de Harry Potter. En décadas recientes, Los físicos han intentado producir un efecto similar al centrar sus esfuerzos de investigación en dispositivos de ilusión.

Los dispositivos de ilusión son dispositivos que pueden cambiar las propiedades ópticas de los objetos para que coincidan con las de otros objetos virtuales o hacerlos aparentemente invisibles. produciendo una ilusión. Dos tipos comunes de dispositivos de ilusión son los superdispersores y las puertas de enlace invisibles. Los primeros están diseñados para dispersar la luz y los segundos para rebotar los rayos de luz a través de una puerta de enlace física.

Desde un punto de vista teórico, Los superdispersores y las pasarelas invisibles hasta ahora se han estudiado principalmente en el contexto de la óptica de transformación y las transformaciones de geometría plegada (es decir, lo visual, transformación ilusoria de objetos en otros objetos). Al darse cuenta experimentalmente de estos dispositivos, sin embargo, requiere el uso de metamateriales con propiedades específicas (por ejemplo, una permitividad y permeabilidad negativas) que pueden ser difíciles de emplear en los procesos de fabricación.

Investigadores de la Universidad de Nanjing y la Universidad de Xiamen en China han utilizado recientemente un metamaterial con una permitividad y permeabilidad simultáneamente negativas para crear uno de los primeros grandes superdispersores. En su papel publicado en Cartas de revisión física , demuestran el efecto de superdispersión de este dispositivo a frecuencias de microondas utilizando tecnología de mapeo de campo.

"La puerta de enlace invisible basada en una lente perfecta solo tiene un experimento basado en circuitos, "Huanyang Chen, uno de los investigadores que realizó el estudio, dijo Phys.org. "Nuestra motivación fue realizar una puerta de enlace invisible real para las ondas electromagnéticas basada en una teoría desarrollada previamente. Pudimos terminar este dispositivo en el laboratorio del profesor Rui-Xin Wu, diez años después de que comenzamos a trabajar para lograr este objetivo ".

Anteriormente, los físicos no habían podido verificar la detención de la propagación de ondas y otros efectos de superdispersión en dispositivos de ilusión. Para demostrar el efecto de superdispersión del gran superdispersor de metamateriales que se dieron cuenta, Chen y sus colegas utilizaron tecnología de mapeo de campo de microondas.

"Esta tecnología nos permitió observar directamente la propagación de ondas dentro del superdispersor, "Prof. Wu, otro investigador involucrado en el estudio, dijo Phys.org. "Utilizando el mapeo de campo de microondas, observamos el patrón de onda de un gran objeto metálico cuyo tamaño es mayor que el tamaño real del supercaptor y la propagación de ondas prohibida en una gran puerta de entrada que incluye un superdispersor de metamaterial ".

Los hallazgos recopilados por este equipo de investigadores confirman que la superdispersión se origina a partir de la excitación de los plasmones superficiales, una hipótesis presentada en artículos anteriores. Además, Chen, El profesor Wu y sus colegas demostraron que una puerta de enlace invisible podría detener las ondas electromagnéticas en un canal de aire con un ancho mucho más ancho que el ancho de corte de la guía de ondas rectangular correspondiente.

El reciente artículo publicado en Cartas de revisión física proporciona la primera observación directa del efecto de superdispersión en metamateriales. Esta observación podría finalmente inspirar el diseño de nuevos dispositivos de ilusión basados ​​en un diseño similar al realizado por los investigadores.

"Nuestro artículo demuestra un caso real de superdispersión, pero solo para una banda estrecha de frecuencias de trabajo, "Dijo Chen." Además, la puerta podría cambiarse de un estado normalmente abierto a un estado cerrado invisible sintonizando el campo magnético aplicado. Es probable que nuestro trabajo inspire más investigaciones sobre dispositivos ilusorios para microondas. Es más, en el futuro, también podría ser posible extender el concepto a las ondas acústicas o incluso a las olas del océano ".

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