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Media capa de invisibilidad electromagnética

05.12.2013

Científicos chinos de la Universidad del Sudeste de Nanjing han desarrollado un diagrama esquemático para una capa de invisibilidad que ocultará solo una parte de un objeto oculto, y ya han creado un prototipo de una capa de este tipo que oculta la corriente continua interna.

Los físicos han dado el nombre de capas de invisibilidad a los dispositivos que pueden hacer que la radiación (acústica o electromagnética) rodee un objeto determinado y cree el mismo campo en el otro lado, como si este objeto no existiera en absoluto. En un dispositivo de este tipo, el punto fundamental es que la radiación no penetre en el interior del objeto, por lo que, estando dentro, es imposible ver todo lo que sucede fuera.

Los autores del estudio desarrollaron un diagrama esquemático de un dispositivo que puede resolver este problema. No oculta el objeto por completo, pero solo la mayor parte, como resultado, es posible obtener información del exterior: los autores citan como ejemplo la capa de invisibilidad de Harry Potter, que no ocultaba la cabeza de un cuento de hadas. personaje. Tal dispositivo resuelve no solo el problema del aislamiento de la información. Es capaz de crear ilusiones ópticas para un observador externo, mostrándole algo diferente a lo que debería ver. Por lo tanto, es posible, por ejemplo, ocultar un automóvil bajo la apariencia de otro.

El prototipo, que fue creado para demostrar el enfoque principal, puede ocultar de la observación externa la corriente continua que pasa por el interior. Estructuralmente, el dispositivo es un disco, que consta de muchas resistencias conectadas por conductores.

Los diseñadores de capas de invisibilidad a menudo recurren a la radiación de microondas, la emisión de radio y la corriente continua debido a dificultades técnicas: el tamaño promedio de las piezas debe ser menor, cuanto menor sea la longitud de onda. La operación en el rango de luz visible requiere la creación de metamateriales con un tamaño nanométrico característico de detalles. Hasta la fecha, las más estudiadas son las capas de invisibilidad diseñadas para operar en el rango de microondas. Los científicos han aprendido a hacerlos microscópicos y suaves.

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La base del nuevo material es una suspensión acuosa de micropartículas de cobre. Se le añaden micropartículas de la aleación eutéctica de galio con indio (EGaIn) y ácido clorhídrico. Este último cambia el pH del agua a un valor de 1,0, lo que elimina los óxidos de EGaIn y lo convierte temporalmente en un estado de metal líquido. Los glóbulos de EGaIn se adhieren a partículas de cobre más grandes, formando fuertes enlaces entre ellas. Para aumentar el volumen de la mezcla, se le agrega metilcelulosa.

El gel viscoso resultante se puede extruir desde la boquilla de una impresora 3D convencional a temperatura ambiente, lo que permite crear objetos mediante capas sucesivas. Después de la impresión, el objeto se seca a la misma temperatura, haciendo que el agua y el ácido clorhídrico se evaporen. Así, se obtiene un objeto tridimensional sólido con alta conductividad eléctrica, compuesto por un 97,5% de metal (el 2,5% restante es metilcelulosa).

Al controlar la extrusión del gel y aplicar calor para que se seque rápidamente, se puede moldear el objeto con la forma deseada: un blanco inicialmente plano se puede transformar en una pieza compleja. En un ejemplo del uso de esta tecnología, se creó una araña que se puso de pie mientras se seca cuando se calienta. Esto demuestra el potencial del nuevo método para imprimir objetos metálicos con alta precisión y flexibilidad a temperaturas normales.

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