La capa de invisibilidad de Harry Potter puede hacerse realidad gracias a la ciencia

Las historias de fantas√≠a captan nuestra atenci√≥n precisamente por los dispositivos que est√°n m√°s all√° de nuestra realidad, pero que ser√≠an muy interesantes si existieran. Este es el caso de Harry Potterpor ejemplo, lo que hizo que toda una legi√≥n de fan√°ticos se preguntara c√≥mo ser√≠a tener poderes m√°gicos, ir a una escuela para aprender hechizos, volar escobas y cosas por el estilo. ¬ŅQui√©n nunca ha pensado en lo genial que ser√≠a dejar caer un Wingardium Leviosa, que tiran la primera piedra. Sin embargo, adem√°s de todo este universo lleno de magia y los hechizos infinitos, los objetos m√°gicos en las historias tambi√©n tienen una participaci√≥n muy especial en todo esto. A decir verdad, vete: un cambio de tiempo seguramente resolver√≠a nuestras vidas. Pero lo que quiz√°s no sepa es que algunos de estos art√≠culos ficticios pueden convertirse en realidad gracias a la tecnolog√≠a, y uno de ellos en particular ha atra√≠do la concentraci√≥n de cient√≠ficos para ser parte de nuestras vidas de una vez por todas: estamos hablando de capa de invisibilidad

Para ustedes que no est√°n tan entrelazados en las historias del mago (o que incluso han le√≠do los libros y visto las pel√≠culas, pero a√ļn no recuerdan mucho), Harry consigui√≥ la tapa en su primera Navidad en la Escuela de Brujer√≠a y Hechicer√≠a de Hogwarts, en Harry Potter y la piedra filosofal. Sin embargo, la historia de este art√≠culo es mucho m√°s antigua que eso. En El cuento de los tres hermanosde Los cuentos de Beedle el bardo – un libro ficticio que forma parte de la cultura de brujas en Harry potter La capa de invisibilidad se describe como una de las tres reliquias de la muerte, junto con la piedra de resurrecci√≥n y la varita.

Seg√ļn esta leyenda, tres hermanos se encontraron con la muerte despu√©s de escapar con √©xito de un peligroso cruce del r√≠o. Death pretendi√≥ saludar a los hermanos por su magia y dijo que cada uno ganar√≠a un premio por ser lo suficientemente inteligente como para escapar de √©l, pero con la excepci√≥n de la capa de invisibilidad, que se le dio al tercer hermano y lo hizo esconderse. de la muerte: los art√≠culos solo trajeron problemas. De ah√≠ surgieron las Reliquias de la Muerte, artefactos que juegan un papel muy importante en el √ļltimo volumen de la saga.

Y la portada ayudó mucho a Harry durante sus aventuras. Aunque era superior a cualquier otra capa en cuanto a durabilidad y longevidad, no pudo ocultar al mago en varias ocasiones y lo protegió de ciertos métodos de detección mágicos, como la mirilla de Alastor Moody, el mapa del merodeador y el hechizo. de la revelación de la presencia humana. Tampoco pudo esconder a Harry de criaturas capaces de detectar la ubicación por métodos distintos a la vista, como Dementores y Nagini. Sin embargo, la capa de invisibilidad tenía la limitación de ocultar lo que era lo suficientemente grande como para cubrirla: no crecía con los usuarios, y si alguno de ellos cruza accidentalmente los límites de la capa, esa parte lo arriesgaría. exponga su presencia a alguien cercano a usted. Por lo tanto, a medida que el trío se hizo más alto, a menudo tuvieron que inclinarse más para estar completamente cubiertos por el artefacto.

Pero quiz√°s ya te est√©s preguntando: "¬ŅD√≥nde est√° la ciencia en todo esto?" Resulta que, a lo largo de los a√Īos, varios cient√≠ficos se han inspirado en esta cobertura de la invisibilidad de Harry potter tratando de hacer realidad este artefacto, y eso es lo que encontrar√° en las l√≠neas a continuaci√≥n.

Sigilo cu√°ntico

El caso m√°s reciente es septiembre de 2019: la compa√Ī√≠a canadiense Hyperstealth ha desarrollado Quantum Stealth, que est√° hecho de un material delgado similar al papel y no requiere ninguna fuente de energ√≠a para funcionar. La compa√Ī√≠a ha estado trabajando con organizaciones militares desde 2010 para desarrollar el proyecto. Bien, justicia: este producto no funciona exactamente como la cubierta que los magos de Hogwarts conocen, pero la t√©cnica sigue siendo v√°lida. B√°sicamente, Quantum Stealth usa lentes lenticulares (los que usan las personas miopes) para cubrir y ocultar lo que hay detr√°s, la misma tecnolog√≠a utilizada en im√°genes similares a las 3D dependiendo del √°ngulo en el que se ven.

En la práctica, el material utilizado para Quantum Stealth "dobla" la luz. En otras palabras, solo se pueden ver los objetos que están demasiado lejos o demasiado cerca. Por lo tanto, si un objeto o persona está detrás de este prototipo a cierta distancia, se volverá invisible y solo su entorno permanecerá visible. Recuerde que el material que compone este producto es capaz de doblar la luz desde el ultravioleta de nivel medio hasta el comienzo de la coloración infrarroja. Sin embargo, la invención no borra ni oculta el fondo aparente, de esta manera: si alguien está detrás de la "cubierta" y alguien más está mirando hacia adelante, solo verá el fondo, como si la persona que realmente se está escondiendo no esté presente en el ubicación

El secreto de esta "magia" se llama: Ley de Snell, que dice que el haz de luz, cuando cambia y se mueve a un medio con un de refracción diferente al que estaba acostumbrado, cambia y se compara con la velocidad de la luz. en el vacío, es decir, tan rápido que se vuelve imposible de ver. Por lo tanto, la pregunta es seleccionar dos materiales que, cuando sus s de refracción se encuentran, presenten un punto ciego que genera invisibilidad en sí.

Manto microscópico

Quantum Stealth no es el √ļnico estudio cient√≠fico basado en la capa de invisibilidad de Harry potter. En 2015, por ejemplo, la revista Science present√≥ un art√≠culo que relata el viaje de los f√≠sicos de la Universidad de California mientras creaba una especie de capa microsc√≥pica. y ultradelgado, cuyo diferencial es que, cuando se coloca sobre objetos del tama√Īo de una celda, lo hace invisible bajo la luz.

Seg√ļn los propios cient√≠ficos, este fue solo el primer paso en un gran estudio, ya que el material puede ser m√°s grande en poco tiempo. En este caso, el secreto de la "magia" son las nano-antenas de oro, peque√Īos bloques que se han colocado sobre una superficie similar a la piel, de 80 nan√≥metros de grosor (aproximadamente mil veces m√°s delgado que un mech√≥n de cabello). ) Tan pronto como las ondas de luz golpean la superficie, se redirigen de tal manera que se vuelven imperceptibles.

El problema es que los patrones de nano-antena deben dise√Īarse con extrema precisi√≥n para que coincidan con las protuberancias de la superficie del objeto debajo, por lo que si el objeto se mueve, la ilusi√≥n desaparece, es decir, incluso si est√° construida en grandes dimensiones. , una persona no podr√≠a caminar con la capa si se volviera invisible, como en el caso de las historias del mago. Como se√Īalan los investigadores, el concepto b√°sico de iluminaci√≥n a√ļn existe, es decir, los rayos de luz impactar√°n y se reflejar√°n all√≠. La diferencia es que, al ser un espejo perfecto, la capa no absorber√° casi nada. Seg√ļn los investigadores, las peque√Īas antenas doradas controlan la cantidad de luz que se propaga cuando la refleja. Por lo tanto, realizan todas las correcciones necesarias para evitar cualquier variaci√≥n que revele que hay algo debajo de la cubierta, independientemente de las irregularidades del objeto en s√≠.

Estas antenas a√ļn se pueden ajustar de diferentes maneras. Es de ellos que la portada puede recrear la imagen que se esconde detr√°s de ella o enga√Īar al ojo humano haci√©ndonos creer que estamos viendo algo m√°s. En uno de los ejemplos citados por Xiang Zhang (uno de los f√≠sicos detr√°s del estudio) a Science, si hay una capa lo suficientemente grande como para cubrir un tanque, puedes ajustarla para que todos piensen que es solo una bicicleta. . En ese momento, Zhang dijo que el siguiente paso en la investigaci√≥n es crear formas de producir este material a escala industrial ajustando estas antenas a diferentes longitudes de onda.

El cabo de Rochester

El a√Īo pasado, los investigadores Joseph Choi y John Howell de la Universidad de Rochester en los Estados Unidos pudieron camuflar objetos masivos de hasta 35 cent√≠metros utilizando t√©cnicas √≥pticas en un dispositivo digital. Por lo tanto, estos elementos eran imperceptibles para la visi√≥n humana, representando un avance en comparaci√≥n con los estudios de a√Īos anteriores, como la capa microsc√≥pica de Xiang Zhang.

Esta versión 2.0 de la capa, desarrollada por investigadores estadounidenses, tiene un campo de invisibilidad mucho mayor. En la práctica, una película compuesta por una estructura de lentes cilíndricas delgadas colocadas en una tableta que transmite imágenes enfocadas por ella es capaz de desviar todos los rayos de luz que golpean los objetos. Esta distorsión hace que las cosas que ve la tableta a través de la lente sean invisibles. Por supuesto, este dispositivo, como el anterior, también tiene algunas limitaciones, ya que puede cubrir el área restringida en un ángulo de 29 grados y no puede agrandar el área invisible. Además, si el fondo se mueve, el objeto vuelve a ser visible para los ojos humanos.

En ese momento, los investigadores argumentaron que necesitan mejorar la resoluci√≥n de la imagen, lo que est√° lejos de ser cierto para lo que nuestros ojos ven naturalmente. La expectativa es que el siguiente paso de la investigaci√≥n es combinar esta tecnolog√≠a con las lentes flexibles ya disponibles en el mercado; as√≠, cuando se mejora, el dispositivo podr√≠a incluso hacer invisible un autom√≥vil en movimiento. ¬ŅAlguna vez has pensado en esa locura? Harry lo aprueba (especialmente si es el auto volador de los Weasley).

Cheap invisibilidad cubierta

John Howell, de la Universidad de Rochester (que ayud√≥ con la cobertura mejorada descrita anteriormente) tambi√©n desarroll√≥ un sistema de bajo costo, que describi√≥ como "muy simple y efectivo" en ese momento. Al organizar este experimento, Howell recibi√≥ la ayuda de su hijo Benjamin de 14 a√Īos.

Consiste b√°sicamente en tres dispositivos: el primero est√° hecho con dos recipientes de acr√≠lico en forma de L, ambos llenos de agua. El segundo tiene cuatro lentes, que seg√ļn el f√≠sico solo costaba $ 3 en ese momento (el equivalente a $ 12, aunque el precio de estas lentes probablemente aument√≥ desde que se realiz√≥ el estudio en 2016). El tercer dispositivo est√° hecho con un conjunto de espejos de bajo costo. Howell dice que el gasto total en los tres sistemas fue de solo $ 150. Por el contrario, los dispositivos solo funcionan cuando el observador los enfrenta.

Cubierta de vidrio

Antes de todos estos avances que hemos seguido a lo largo de los a√Īos, hubo un estudio realizado en 2006 en la Universidad de Duke, en los Estados Unidos, que ten√≠a como objetivo hacer una capa de invisibilidad. Inicialmente se cre√≥ con hilo de fibra de vidrio, con muescas de cobre. Seis a√Īos despu√©s, los investigadores apostaron por la evoluci√≥n de este objeto: entrelazaron cables de cobre y crearon un material m√°s complejo y m√°s eficiente que el original, capaz de romper ondas de luz en dos.

De esta manera, es como si la luz llegara al objeto que est√° rodeado por la capa y, por lo tanto, es invisible. A pesar de absorber la mayor parte de la luz, el material a√ļn reflejaba algunas ondas; as√≠ que todav√≠a no era una capa de invisibilidad perfecta. En ese momento, el autor del estudio Nathan Landy dijo que la forma en que el material altera las ondas de luz se puede aprovechar en otros campos. Adem√°s se√Īal√≥ que la tecnolog√≠a podr√≠a ayudar a crear fibras √≥pticas m√°s eficientes. ¬ŅY no es as√≠? Afortunadamente, la ciencia va de la mano con la tecnolog√≠a, entregando cosas fascinantes: c√≥mo hacer realidad la capa de invisibilidad de la realidad. Harry potter¬ŅQui√©n sabe en un futuro no muy lejano?



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