p Pesquisadores e engenheiros há muito buscam maneiras de ocultar objetos manipulando como a luz interage com eles. Um novo estudo oferece a primeira demonstração de camuflagem de invisibilidade com base na manipulação da frequência (cor) das ondas de luz à medida que passam por um objeto, uma abordagem fundamentalmente nova que supera as deficiências críticas das tecnologias de camuflagem existentes. p A abordagem pode ser aplicável para proteger os dados transmitidos por linhas de fibra óptica e também ajudar a melhorar as tecnologias de detecção, telecomunicações e processamento de informações, pesquisadores dizem. O conceito, teoricamente, poderia ser estendido para tornar os objetos 3-D invisíveis de todas as direções; um passo significativo no desenvolvimento de tecnologias práticas de camuflagem de invisibilidade.

p A maioria dos dispositivos de camuflagem atuais pode ocultar totalmente o objeto de interesse apenas quando o objeto é iluminado com apenas uma cor de luz. Contudo, luz solar e a maioria das outras fontes de luz são de banda larga, o que significa que eles contêm muitas cores. O novo dispositivo, chamado de manto de invisibilidade espectral, é projetado para ocultar completamente objetos arbitrários sob iluminação de banda larga.

p O manto espectral opera transferindo seletivamente energia de certas cores da onda de luz para outras cores. Depois que a onda passou pelo objeto, o dispositivo restaura a luz ao seu estado original. Pesquisadores demonstram a nova abordagem em Optica , O jornal da Optical Society para pesquisas de alto impacto.

p "Nosso trabalho representa um avanço na busca pela camuflagem da invisibilidade, "disse José Azaña, Instituto Nacional de Pesquisas Científicas (INRS), Montreal, Canadá. "Tornamos um objeto-alvo totalmente invisível para observação sob iluminação de banda larga realista, propagando a onda de iluminação através do objeto sem distorção detectável, exatamente como se o objeto e a capa não estivessem presentes. "

p Superando obstáculos anteriores

p Ao visualizar um objeto, o que você realmente está vendo é a maneira como o objeto modifica a energia das ondas de luz que interagem com ele. A maioria das soluções para camuflagem de invisibilidade envolve alterar os caminhos que a luz segue para que as ondas se propaguem, ao invés de através, um objeto. Outras abordagens, chamado de "cloaking temporal, "adulterar a velocidade de propagação da luz, de modo que o objeto fique temporariamente oculto ao passar pelo feixe de luz durante um determinado período de tempo.

p Em qualquer abordagem, cores diferentes de uma onda de luz que chega devem seguir caminhos diferentes à medida que viajam através do dispositivo de camuflagem, levando assim diferentes quantidades de tempo para chegar ao seu destino. Essa alteração do perfil temporal da onda pode tornar aparente para os observadores que algo não está como deveria ser.

p "As soluções de camuflagem convencionais dependem da alteração do caminho de propagação da iluminação em torno do objeto a ser oculto; desta forma, cores diferentes levam diferentes períodos de tempo para atravessar a capa, resultando em distorção facilmente detectável que denuncia a presença da capa, "disse Luis Romero Cortés, Instituto Nacional de Pesquisas Científicas (INRS). "Nossa solução proposta evita esse problema, permitindo que a onda se propague através do objeto de destino, ao invés de em torno dele, ao mesmo tempo em que evita qualquer interação entre a onda e o objeto. "

p Reorganizando cores

p Azaña e sua equipe realizaram isso desenvolvendo um método para reorganizar cores diferentes de luz de banda larga de modo que a onda de luz se propague através do objeto sem realmente "vê-lo". Para fazer isso, o dispositivo de camuflagem primeiro muda as cores para regiões do espectro que não serão afetadas pela propagação através do objeto. Por exemplo, se o objeto reflete luz verde, então, a luz na porção verde do espectro pode ser mudada para azul de forma que não haja luz verde para que ela reflita. Então, uma vez que a onda limpou o objeto, o dispositivo de camuflagem inverte a mudança, reconstruindo a onda em seu estado original.

p A equipe demonstrou sua abordagem ocultando um filtro óptico, que é um dispositivo que absorve luz em um conjunto prescrito de cores enquanto permite a passagem de outras cores de luz, que eles iluminaram com um curto pulso de luz laser.

p O dispositivo de camuflagem foi construído a partir de dois pares de dois componentes eletro-ópticos comercialmente disponíveis. O primeiro componente é uma fibra óptica dispersiva, que força as diferentes cores de uma onda de banda larga a viajar em velocidades diferentes. O segundo é um modulador de fase temporal, que modifica a frequência óptica da luz dependendo de quando a onda passa pelo dispositivo. Um par desses componentes foi colocado na frente do filtro óptico enquanto o outro par foi colocado atrás dele.

p O experimento confirmou que o dispositivo foi capaz de transformar as ondas de luz na faixa de frequências que seriam absorvidas pelo filtro óptico, em seguida, reverta completamente o processo quando a onda de luz saiu do filtro do outro lado, fazendo com que pareça que o pulso de laser se propagou através de um meio não absorvente.

p Colocando o cloaking em uso

p Embora o novo design precise de mais desenvolvimento antes de ser traduzido em um estilo Harry Potter, capa de invisibilidade vestível, o dispositivo de camuflagem espectral demonstrado pode ser útil para uma série de objetivos de segurança. Por exemplo, os sistemas de telecomunicações atuais usam ondas de banda larga como sinais de dados para transferir e processar informações. A camuflagem espectral pode ser usada para determinar seletivamente quais operações são aplicadas a uma onda de luz e quais são "tornadas invisíveis" a ela durante certos períodos de tempo. Isso pode impedir que um intruso colete informações sondando uma rede de fibra óptica com luz de banda larga.

p O conceito geral de reversível, a redistribuição de energia espectral definida pelo usuário também pode encontrar aplicações além da camuflagem de invisibilidade. Por exemplo, remover seletivamente e, subsequentemente, reinstaurar cores nas ondas de banda larga que são usadas como sinais de dados de telecomunicação pode permitir que mais dados sejam transmitidos através de um determinado link, ajudando a aliviar congestionamentos de log conforme as demandas de dados continuam a crescer. Ou, a técnica poderia ser usada para minimizar alguns problemas-chave nos links de telecomunicações de banda larga de hoje, por exemplo, reorganizando o espectro de energia do sinal para torná-lo menos vulnerável à dispersão, fenômenos não lineares e outros efeitos indesejados que prejudicam os sinais de dados.

p Enquanto os pesquisadores demonstraram camuflagem espectral quando o objeto foi iluminado de apenas uma direção espacial, Azaña disse que deveria ser possível estender o conceito para tornar um objeto invisível sob iluminação de todas as direções. A equipe planeja continuar suas pesquisas para esse objetivo. Enquanto isso, a equipe também está trabalhando para desenvolver aplicações práticas para camuflagem espectral de direção única em sistemas de ondas unidimensionais, como para aplicações baseadas em fibra óptica.