Espelho universal reflete todos os ângulos

Por , em 19.07.2009

O espelho universal reflete a luz de volta para a direção de onde veio, não importando de onde veio, e usa uma tecnologia chamada de metamateriais para manipular as ondas de luz.

Um espelho universal, um objeto que reflete todas as ondas de luz de volta para as suas fontes, foi criado por cientistas da Europa e Ásia.

Imagine um jogador de tênis lançando uma bola contra uma parede. A bola rebateria de volta para o jogador, independente do ângulo de onde fosse lançada. Um espelho universal tem o mesmo efeito, mas com ondas de luz.

Diferente de um espelho comum, que apenas reflete objetos a 90 graus, um espelho universal reflete objetos de volta a qualquer ângulo. Em outras palavras, uma pessoa posicionada em frente de um grande espelho universal óptico veria seu próprio reflexo independente de onde estivesse parada.

“(Um espelho universal) torna as coisas muito visíveis,” afirma Ulf Leonhardt, um professor na Universidade de St. Andrews e co-autor do trabalho publicado na última edição da Nature Materials. “É o extremo oposto de uma capa da invisibilidade.”

Diferente de um espelho universal, uma capa da invisibilidade guia as ondas de luz em volta de um objeto para escondê-lo. Embora espelhos universais e capas da invisibilidade possam cumprir as funções opostas, cada um emprega mesma a tecnologia: metamateriais.

Enquanto as propriedades de espelhos normais são predominante determinadas pelas suas composições químicas, metamateriais são materiais artificiais que derivam suas propriedades de suas estruturas físicas.

Criar estruturas tão pequenas quanto os metamateriais é uma tarefa difícil, e por isso tanto as capas de invisibilidades quanto os espelhos universais podem apenas lidar com micro-ondas relativamente longas. Estruturas que manipulam perfeitamente comprimentos de ondas de luz menores – ondas que o olho humano pode, de fato, ver – ainda precisam ser produzidos.

O espelho universal, ou retroreflector omnidirecional como é chamado no trabalho da Nature Materials, tem cerca de 1 cm de altura e 10cm de diâmetro, é feito de placas de circuito de cobre cobertas por círculos de 3 mm.

Quando micro-ondas de 3 cm de comprimento acertam os pequenos círculos, elas são forçadas de volta no mesmo ângulo de onde vieram. Quando micro-ondas acertam a maioria dos outros materiais, elas são impelidas para frente no mesmo ângulo.

Um espelho universal serviria para uma variedade de propósitos. Instalado em uma aeronaves, barcos ou satélites, um espelho universal tornaria esses objetos mais fáceis de rastrear com um radar. Quando ondas de rádio comuns atingem esses objetos, elas se dispersam em direções diferentes, e apenas algumas ondas de rádio são impulsionadas de volta para a origem do radar.

Com um espelho universal de rádio, todas as ondas de rádio seriam impulsionadas de volta para suas fontes originais, tornando-os mais fáceis de detectar e dando ao objeto um perfil radial mais amplo.

O espelho universal também teria aplicações militares. Muitas munições usam raios laser para se travarem em um alvo. Mas se o raio laser atinge um tanque coberto com esse material, por exemplo, o raio não é capaz de travar nesse alvo, por o raio seria simplesmente rebatido de volta.

O metamaterial também poderia ser usado como um escudo agressivo, protegendo os objetos de sistemas laser de alta energia colocados em aviões, como os que estão sendo desenvolvidos pela Boeing, ao rebatê-los de volta para sua fonte.

Essas habilidades ainda estão a anos de distância, mas um dos colaboradores de Leonhardt, Aaron Danner, da Universidade Nacional de Singapura, está trabalhando em cristais fotônicos para extender o alcance do espelho universal dentro de uma extensão visível. [MSNBC]

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