Investigadores de la Universidad de Utrecht y TU Wien (Viena) han creado unas ondas de luz especiales que pueden penetrar incluso materiales opacos, como si estos ni siquiera estuvieran en medio. Según han publicado esta semana en la revista 'Nature Photonics', es posible modificar un haz de luz para que al impactar con un objeto, en vez de modificarse y alterarse cambiando por completo la luz, únicamente se atenúe.
A la práctica lo que han logrado estos científicos es un haz de luz "indestructible", según describen los propios responsables. Un haz de luz que no se modifica al traspasar objetos y es capaz de mantenerse "invariante a la dispersión". Un trabajo que abre la puerta a emitir ondas de luz que no se vean afectadas por los objetos y en consecuencia evitar interferencias.
Una luz invariante a las interferencias de los objetos que atraviesa
Pongamos el caso del terrón de azúcar. No es totalmente transparente, pero sí translúcido. Cuando la luz impacta en el azúcar se dispersa completamente de forma compleja, lo que provoca que no podamos ver bien a través del terrón. Es el efecto de la dispersión de los fotones al chocar con los átomos del material. Sin embargo, estos investigadores han sido capaces de crear un halo de luz que al chocar con un material es capaz de retener las peculiaridades del halo original.
"Cada uno de estos patrones de ondas de luz cambia y se desvía de una manera muy específica cuando se envía a través de un medio desordenado", explica el profesor Stefan Rotter del Instituto de Física Teórica de TU Wien. Junto con su equipo, estudian los patrones y la dispersión de la luz en distintas superficies.
Para "entender" el patrón de dispersión, los investigadores detectaron que pueden hacer brillar ciertas señales de luz a través de polvo de óxido de zinc y medirlo en el detector. A partir de aquí pueden calcular específicamente cómo actúa la dispersión de ondas. "Como pudimos mostrar, existe una clase muy especial de ondas de luz: los llamados modos de luz invariantes de dispersión, que producen exactamente el mismo patrón de onda en el detector, independientemente de si la onda de luz solo se envió a través del aire o si tenía que penetrar la complicada capa de óxido de zinc", explica S. Rotter.
Imagen: M. Kühmayer y A.P. Mosk (TU Wien).
Encontrar estos modos de luz invariantes es complejo, pero pese a ser raros sí explican que habrá muchos ya que hay ilimitadas ondas de luz posibles. Los científicos de Viena han trabajado con unos cuantos, pero dejan de la puerta abierta a encontrar muchos más. Combinándolos de forma correcta es posible crear estos halos de luz capaces de atravesar objetos.
"De esta manera, al menos dentro de ciertos límites, hay bastante libertad para elegir qué imagen deseamos enviar a través del objeto sin interferencias", explica Jeroen Bosch, uno de los estudiantes de doctorado que colabora en el proyecto. "En los hospitales, los rayos X se utilizan para mirar dentro del cuerpo; tienen una longitud de onda más corta y, por lo tanto, pueden penetrar nuestra piel. Pero la forma en que una onda de luz penetra en un objeto depende no solo de la longitud de onda, sino también de la forma de onda", apunta Matthias Kühmayer.
Esta nueva investigación abre la puerta a encontrar patrones de luz visible que puedan atravesar objetos sin verse afectados. Una especie de radiografías, pero con haces de luz. Otra posibilidad que apuntan los responsables es la realización de experimentos biológicos, donde puedan introducir luz en puntos muy específicos para observar el interior de las células.
Más información | Nature
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