La invisibilidad continúa siendo un recurso propio de la ciencia ficción cuando hablamos de luz visible. Sin embargo, un equipo internacional de investigadores acaba de conseguir algo parecido dentro del mundo térmico: ocultar objetos tridimensionales para que no alteren la imagen captada por una cámara infrarroja. El dispositivo fue desarrollado por científicos de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y la Universidad Técnica de Dinamarca. Su estructura combina una red de aluminio fabricada mediante impresión 3D con un material similar al caucho que actúa como aislante.
El resultado es una especie de manto térmico capaz de guiar el flujo de calor alrededor del espacio que ocupa un objeto. Desde el exterior, la d istribución de temperatura parece prácticamente igual a la que existiría si ese objeto no estuviera allí. No oculta el objeto: oculta la alteración que produce en el calor Las cámaras térmicas no funcionan como una cámara fotográfica convencional. En lugar de registrar luz visible, detectan diferencias de radiación infrarroja asociadas con la temperatura de las superficies.
Cuando un objeto se encuentra dentro de un campo térmico, modifica la manera en que el calor se desplaza. Una cámara puede identificar esas variaciones y revelar su presencia, incluso cuando el objeto está cubierto físicamente. © WCIA News Youtube. La nueva capa evita esa perturbación. Cuando el calor llega al dispositivo , la estructura metálica lo conduce alrededor de la zona central y vuelve a distribuirlo al otro lado.
Al mismo tiempo, el material aislante protege el espacio interior y ayuda a mantenerlo a una temperatura estable. La cámara infrarroja observa entonces un patrón térmico casi continuo, sin la deformación que normalmente delataría al objeto escondido. Esto no significa que la estructura vuelva invisible cualquier cuerpo caliente en todas las situaciones. El experimento se concentra principalmente en controlar la conducción del calor a través de materiales sólidos, no en eliminar toda la radiación térmica emitida por una persona, un vehículo o una máquina.
El gran avance está en las tres dimensiones Los mantos térmicos no son completamente nuevos. Durante años se desarrollaron estructuras capaces de ocultar objetos en dos dimensiones o frente a un flujo de calor procedente de una dirección determinada. El nuevo diseño intenta superar esa limitación. Los investigadores crearon estructuras tridimensionales que pueden funcionar cuando el calor llega desde distintas direcciones y probaron el sistema con objetos de formas complejas.
Uno de los ensayos incluyó un modelo tridimensional de una cabeza humana. Las imágenes térmicas mostraron que el flujo de calor rodeaba la forma sin revelar claramente su presencia en el centro del dispositivo. Para conseguirlo, el equipo ajustó la geometría y el grosor de cada sección de la malla de aluminio. Esas variaciones permiten controlar la conductividad térmica del material en diferentes direcciones, creando una estructura con propiedades que no se encuentran de manera natural.
Aluminio para conducir y caucho para aislar El dispositivo se fabrica mediante una combinación de impresión 3D metálica y moldeo. La malla de aluminio actúa como una red de caminos rápidos por los que puede circular el calor. Los espacios de esa estructura se rellenan después con un material de baja conductividad parecido al caucho. La unión permite controlar con precisión qué zonas transportan calor con facilidad y cuáles lo bloquean.
En lugar de depender de materiales exóticos, el equipo consigue las propiedades necesarias modificando la arquitectura interna de sustancias relativamente comunes. Este enfoque también permite adaptar la capa a objetos de diferentes tamaños y geometrías. Los investigadores desarrollaron ecuaciones que facilitan el diseño de estos dispositivos sin depender únicamente de simulaciones largas y costosas. Sus aplicaciones van más allá del camuflaje militar La posibilidad de ocultar señales térmicas tiene aplicaciones evidentes en defensa y vigilancia.
Un sistema futuro podría dificultar la detección de equipos mediante cámaras infrarrojas, aunque el prototipo actual está muy lejos de convertirse en una capa flexible para soldados o vehículos. Sus aplicaciones más inmediatas podrían aparecer en la gestión del calor . El mismo principio serviría para proteger componentes sensibles, aislar zonas concretas o desviar puntos calientes en chips, baterías y equipos industriales. También podría utilizarse para diseñar dispositivos que concentren, distribuyan o inviertan el flujo térmico según las necesidades de cada sistema.
La capa desarrollada todavía es rígida, pasiva y funciona bajo condiciones controladas. Tampoco puede adaptarse automáticamente si cambia la fuente de calor o si el objeto interno comienza a generar una gran cantidad de energía. El próximo objetivo será desarrollar materiales activos capaces de modificar su comportamiento en tiempo real. La invisibilidad completa continúa lejos, pero el experimento demuestra que el calor puede guiarse alrededor de un objeto de una manera que, para una cámara térmica, hace que parezca no estar allí.
Fuente: Infobae.