El Centro de Tecnología Nanofotónica, el NTC por sus siglas en inglés, de la Universitat Politècnica de València (UPV) se ha apuntado el mayor logro mundial conseguido hasta ahora en la creación de metamateriales fotónicos según dos de los investigadores internacionales más reconocidos en este campo. Es decir, en el rediseño a la carta de nuevos materiales, modificando su estructura interna, con el fin de dotarlos de propiedades ópticas únicas que no se encuentran en la naturaleza.
Esta valoración la hacen en "Nature Photonics", la revista de mayor impacto internacional en el campo de la óptica, Costas M. Soukoulis, físico del Laboratorio de AMES (Iowa State University), de EE UU, y Martin Wegener, del Karlsruhe Institute of Technology alemán, dos de los científicos de referencia mundial en nuevos materiales fotónicos.
En el reportaje ambos investigadores hacen una revisión de los logros científicos conseguidos en la última década en todo el mundo, así como los retos de futuro en el desarrollo de metamateriales fotónicos. Y el mayor hito alcanzado, según Soukoulis y Wegener ha surgido este año en el laboratorio del NTC de València.
Índice de refracción negativo
Allí, los investigadores Javier Martí, director del centro, Carlos García Meca, Alejandro Martínez y Juan Hurtado -junto con ingenieros del King's College de Londres- han desarrollado el primer metamaterial multicapa con índice de refracción negativo a frecuencias del espectro visible, insensible a la dirección o polarización de la luz y con bajas pérdidas por absorción, lo que supone un primer paso hacia la invisibilidad.
Martí explica que en la naturaleza solo existe la refracción positiva. Es decir, que las ondas electromagnéticas, entre ellas la luz, cuando pasan de un medio a otro cambian de dirección al ver alterada su velocidad. De ahí, que un lápiz en un vaso de agua lo veamos doblado. Con la refracción negativa es la luz la que se "dobla" ya que al incidir sobre el metamaterial, "tras rodearlo, sigue en la misma dirección", relata.
Así pues, el metamaterial tridimensional creado por la UPV, al no reflejar la luz es invisible al ojo, sin dejar siquiera una sombra, pues no absorbe la luz, sino que la deja pasar y por tanto se ve lo que hay detrás. De momento, el avance hacia la invisibilidad logrado por el NTC se concreta en determinadas frecuencias o colores del espectro visible. El NTC, continúa Martí, "está trabajando en extender estas propiedades a todo el visible, lo que sería un nuevo hito destacable".
En busca de la "lente perfecta" de Pendry
El metamaterial creado por la Politècnica es un avance hacia la "lente perfecta" teorizada hace 11 años por el físico británico sir John Pendry, el principal experto mundial en el control de la luz. Pendry desafía las leyes fundamentales de la óptica que dicen que es imposible que una lente capte la luz por debajo de la longitud de onda de la luz empleada. Así, el metamaterial de la UPV posibilitaría la construcción de superlentes capaces de captar longitudes de onda de luz inferiores a 100 nanómetros, lo que permitiría ver objetos de hasta un nanómetro -la millonésima parte de un milímetro-, como una cadena de ADN, con un microscopio óptico.
