Invisibilidade

Os físicos estão aprendendo a construir materiais que forçam a luz a fazer tantas curvas que os objetos cobertos por eles ficarão invisíveis

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Atualizado em 31 out 2016, 18h48 - Publicado em 18 fev 2011, 22h00

Texto Reinaldo José Lopes

Harry Potter pode se dar ao luxo de receber um manto de invisibilidade como herança de família, mas é claro que, na vida real, as coisas são um pouquinho mais complicadas. A boa notícia é que os melhores físicos, químicos e engenheiros de materiais do mundo estão quebrando a cabeça neste exato momento para saber como se tornar invisível. E, por incrível que pareça, eles estão tendo considerável sucesso, usando técnicas sofisticadas para conseguir “curvar” certos tipos de luz.

Essas técnicas se baseiam num princípio simples: a luz muda a velocidade de sua propagação quando passa de um meio para outro. É fácil perceber isso quando você coloca uma caneta dentro de um copo d’água. A impressão de que a caneta está “quebrada” tem a ver com o fato de que a velocidade da propagação da luz muda quando ela passa do ar para a água, que é um meio mais denso do que os gases que compõem a atmosfera. O chamado índice de refração é uma medida dessa mudança de velocidade da luz. Na prática, ele indica o quanto os raios de luz “entortam” ao passar do ar para a água ou da água para o vidro. O índice de refração é importante na busca por invisibilidade porque, caso fosse possível criar um material no qual ele é negativo, o que aconteceria na prática é que a luz, em vez de penetrar no novo meio, ficaria dando voltas ao redor dele, o que na verdade é a definição física de invisibilidade: um objeto que a luz não toca. Até pouco tempo atrás, acreditavase que esse tipo de material (os chamados metamateriais) seria impossível de ser fabricado. Seria.

Seja mais negativo

O primeiro grande avanço veio em 2006, quando pesquisadores da Universidade Duke (EUA) construíram um metamaterial invisível a microondas, que não passa de um tipo de onda luminosa. “Os cientistas da Duke implantaram circuitos elétricos em faixas de cobre que ficavam organizadas em círculos achatados e concêntricos, lembrando as resistências de um forno elétrico”, conta o físico Michio Kaku, da Universidade da Cidade de Nova York. “O resultado foi uma mistura de cerâmica, teflon, fibra e metal. Os implantes no cobre permitem torcer e canalizar o caminho da radiação de microondas de maneira específica”, diz ele.

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Como nenhum ser vivo enxerga a luz na faixa do microondas, a utilidade dessa parafernália é meramente como prova de princípio. Um dos grandes problemas daqui para a frente tem a ver com a fabricação do material. É que os detalhes da superfície do metamaterial têm de ter dimensão compatível com o comprimento da onda luminosa que se quer curvar. Como o comprimento de onda das microondas é de 3 centímetros, basta que esses detalhes sejam menores que isso. Mas a luz visível possui comprimentos de onda de nanômetros, ou seja, da ordem de 1 metro dividido por 1 bilhão. É preciso aprender a construir o metamaterial com detalhes desse tamanhinho ridículo.

Por enquanto, os pesquisadores estão fazendo isso com técnicas usadas para fabricar chips de computador. Em 2007, equipes do Departamento de Energia americano e da Universidade de Karlsruhe, na Alemanha, montaram um metamaterial que tinha índice de refração negativo para a faixa vermelha do espectro da luz visível. Foi um golaço, mas ainda é preciso tornar os objetos invisíveis a todos os tipos de luz visível. Talvez seja possível fazer isso com a ajuda de várias camadas de metamateriais. Outro detalhe é fazer com que a pessoa coberta pelo “manto” também seja capaz de enxergar. São desafios enormes, sem dúvida nenhuma, mas a base do projeto Harry Potter já está lançada.