A fotônica é um campo em rápido crescimento no qual algumas das ideias mais sci-fi de um passado não tão distante, estão tomando forma. Agora, a pesquisa financiada pela UE está trazendo a noção de uma capa de invisibilidade mais perto, usando estruturas microscópicas que podem dobrar a luz.

Dispositivos ópticos estão passando por uma revolução:eles estão encolhendo, sendo integrado de forma mais eficaz, com avanços cada vez mais disponíveis para os mercados de massa. Considerando que a ótica tradicional é medida em centímetros, as últimas inovações usam objetos em nanoescala para controlar, guia, e luz de foco.

Nossa capacidade de moldar materiais metálicos levou ao campo da nanofotônica. Os metamateriais 3-D contribuem para o desenvolvimento de lentes de alta resolução e dispositivos de camuflagem. Mas eles têm desvantagens. Eles lutam para dobrar a luz em ondas que são visíveis a olho nu, eles absorvem luz causando sombras, eles são pesados ​​para transportar e impraticáveis ​​para fabricar.

Agora, a pesquisa financiada pela UE está ajudando a criar um novo material:lentes 2-D revestidas com nitreto de gálio, que brilha em azul sob o LED. A estes o projeto FLATLIGHT se refere como 'metassuperfícies'. Em um artigo publicado recentemente, Metassuperfícies são descritas como finas e leves em comparação com a ótica tradicional e ainda simples de fabricar em comparação com metamateriais tridimensionais.

O nitreto de gálio é esculpido em pilares que são pequenos o suficiente para criar atrasos em como as ondas de luz fluem através deles. Tendo estudado como pilares de diferentes formatos distorcem a luz, o projeto agora pode projetar lentes que forçam a luz em qualquer direção, enrolando-o lateralmente ou para trás sob demanda. Essa adaptabilidade, junto com um processo de produção mais fácil e maior portabilidade, abre espaço para uma ampla gama de aplicações.

Embora o processo esteja sendo refinado, o fato de a tecnologia ser tão leve está atraindo interesse. O espaço é uma área em que as restrições de peso são cruciais e a espaçonave Gaia usa materiais semelhantes em seus esforços para dividir a luz e ajudar a medir a composição das estrelas com mais precisão.

Contudo, cada conjunto de pilares funciona apenas dentro de uma faixa estreita de cores, o que significa que o objeto que ele oculta permanece visível em todos os outros. Embora isso possa significar que as capas de invisibilidade estão longe, as metasuperfícies têm grande potencial em outras aplicações. Ao combiná-los com semicondutores opticamente ativos, como nitreto de alumínio e índio, gálio, o chamado InGaAlN, o projeto adicionará ganho óptico e capacidade de modulação ao sistema para criar novos, dispositivos optoeletrônicos eficientes.

Isso não quer dizer que o projeto perdeu de vista a possibilidade de desenvolver uma capa de invisibilidade! Ela desenvolveu um conceito de Transformação Conformada de Fronteira, que é descrito como, 'um método analítico - baseado nas derivações do primeiro princípio - que nos permite projetar a transmissão e reflexão da luz para qualquer geometria de interface e qualquer onda incidente dada.'

Eles afirmam que o conceito oferece uma ampla gama de novas oportunidades de design, por exemplo, para esconder objetos atrás de uma 'cortina ótica', para criar ilusões de ótica refletindo imagens virtuais, ou para suprimir a difração que geralmente ocorre durante a dispersão de luz em interfaces onduladas.