I mantelli dell’invisibilità, che per anni hanno alimentato l’immaginario collettivo e la ricerca scientifica, potrebbero essere ormai superati. Un team di studiosi, guidato dalla Lancaster University nel Regno Unito, ha dimostrato che gli atomi, disposti in modo ordinato all’interno di speciali reticoli luminosi, possono ottenere lo stesso effetto, rendendo obsoleti i complessi metamateriali sviluppati finora.
Pubblicato sulla rivista Nature Communications, lo studio apre nuove prospettive nel campo delle super-lenti e dei dispositivi di occultamento, grazie alla maggiore efficienza e precisione degli atomi nel controllare la luce. A differenza dei metamateriali, infatti, questi ultimi non soffrono di difetti di fabbricazione e di altri limiti tecnologici che hanno finora ostacolato l’adozione su larga scala di strumenti di invisibilità avanzati.
La rifrazione negativa: il principio dell’invisibilità
Il segreto di questi dispositivi è un fenomeno ottico noto come rifrazione negativa. Normalmente, quando la luce passa da un mezzo a un altro, come dall’aria all’acqua, cambia direzione secondo una legge ben precisa. Tuttavia, nella rifrazione negativa, la luce si piega nella direzione opposta rispetto al comportamento naturale, generando effetti ottici inediti.
I metamateriali sono stati i primi a ottenere questo risultato, ma le loro applicazioni sono rimaste limitate a causa delle perdite di energia e delle imperfezioni strutturali. Per questo motivo, il gruppo di ricerca guidato da Janne Ruostekoski ha cercato una soluzione alternativa, trovandola negli atomi disposti in reticoli luminosi.
Come gli atomi superano i limiti dei metamateriali
Nell’approccio sviluppato dai ricercatori, gli atomi vengono intrappolati in reticoli di luce e, invece di interagire singolarmente, rispondono collettivamente al campo luminoso circostante. Questa particolare interazione collettiva dà origine a nuove proprietà ottiche, tra cui proprio la rifrazione negativa.
I vantaggi di questa tecnologia sono molteplici. Rispetto ai metamateriali, gli atomi:
- Non presentano difetti di fabbricazione, garantendo una maggiore uniformità.
- Interagiscono con la luce in modo più controllato e preciso, riducendo le dispersioni.
- Evitano la perdita di energia dovuta alla conversione della luce in calore.
L’introduzione di questa tecnica potrebbe rivoluzionare diversi settori, dalle telecomunicazioni avanzate alla fisica ottica, portando i dispositivi di occultamento a un livello di efficienza mai visto prima. I mantelli dell’invisibilità, un tempo considerati l’apice della ricerca in questo ambito, sembrano destinati a diventare un ricordo del passato.
