O que acontece com a luz quando entra em um material comum (em cima) e como será seu comportamento no novo material (embaixo).
Manipulação interna da luz
Quando uma onda de luz penetra em um material, ela é alterada drasticamente pela estrutura desse material. Fenômenos como a dispersão e a difração geram uma sobreposição de ondas, o que resulta em um padrão complexo de pontos mais escuros e mais claros no interior do material.
Mas não precisa ser assim. A exemplo do que já vem acontecendo com os metamateriais, que manipulam as ondas eletromagnéticas do lado de fora dos materiais, é possível também manipulá-las lá dentro, abrindo um campo de aplicações completamente novo.
Materiais não-hermitianos
Konstantinos Makris e Stefan Rotter, da Universidade de Tecnologia de Viena (Áustria) descobriram uma nova solução para a equação de ondas que mostra que é possível construir materiais artificiais, com estruturas internas cuidadosamente definidas, que poderão amplificar a luz - como um laser - ou absorver localmente a luz - como os óculos de sol -, suprimindo completamente fenômenos como a dispersão e a difração.
Isto significa manter a mesma intensidade da luz ao longo de todo o material, fazendo-a ser tão brilhante em cada ponto do espaço como se o objeto não estivesse lá.
"Quando esses processos são possíveis, temos que empregar uma descrição matemática da onda de luz que é bastante diferente da que usamos para os materiais normais e transparentes," explicou o professor Stefan Rotter. "Neste caso, falamos de mídias não-hermitianas." - o termo é uma referência ao matemático francês Charles Hermite.
Invisibilidade interior
As ondas têm intensidade constante ao longo de todo o material - as áreas vermelhas e azuis correspondem a zonas de perda e ganho da luz.
Assim como os metamateriais começaram como curiosidades matemáticas, e hoje já são candidatos a usos práticos - da identificação de vozes em uma festa à invisibilidade mecânica para engenharia e arquitetura -, esses novos materiais poderão ser úteis para uma infinidade de aplicações tecnológicas na óptica em geral, e na computação e na transmissão de dados em particular.
Em certo sentido, o material fica completamente invisível para a onda, que não sofre nenhuma alteração, o que permite preservar qualquer informação que ela carregue.
"O princípio dos nossos materiais não-hermitianos, no entanto, é bastante diferente [dos metamateriais]," comparou Rotter. "A onda de luz não é dobrada ao redor do objeto, mas penetra nele completamente. A forma como o material influencia a onda, contudo, é totalmente cancelada por uma interação cuidadosamente ajustada de amplificação e absorção."
O grupo anunciou que já está trabalhando no desenvolvimento dos primeiros protótipos de materiais não-hermitianos. "Com o nosso trabalho abrimos uma porta, por trás da qual esperamos encontrar uma infinidade de novos insights interessantes," disse Konstantinos Makris.
Bibliografia:
Constant-intensity waves and their modulation instability in non-Hermitian potentials.
Konstantinos G. Makris, Z. H. Musslimani, D. N. Christodoulides, Stefan Rotter.
Nature Communications.
Vol.: 6, Article number: 7257.
DOI: 10.1038/ncomms8257.
FONTE:inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=materiais-nao-hermitianos-solidos-luz-nao-ve&id=010160150901
