A ideia de objetos desaparecendo continuamente, não apenas em ambientes controlados de laboratório, mas também em cenários do mundo real, há muito que cativou a imaginação popular. Este conceito resume a trajetória da civilização humana, desde as técnicas primitivas de camuflagem até as sofisticadas capas baseadas em metamateriais de hoje.



Recentemente, esse objetivo foi ainda mais destacado em Ciência , como uma das “125 questões:exploração e descoberta”. Pesquisadores da Universidade de Zhejiang fizeram avanços nessa direção ao demonstrar uma capa de invisibilidade aeroanfíbia inteligente. Este manto consegue manter a invisibilidade em meio a ambientes dinâmicos, neutralizando estímulos externos.

Apesar de décadas de pesquisa e do surgimento de numerosos protótipos de capas de invisibilidade, conseguir uma capa aeroanfíbia capaz de manipular a dispersão eletromagnética em tempo real contra paisagens em constante mudança continua a ser um desafio formidável. Os obstáculos são multifacetados, variando desde a necessidade de metassuperfícies ajustáveis ​​de amplitude complexa até a ausência de algoritmos inteligentes capazes de resolver problemas inerentes, como não exclusividade e entradas incompletas.

Enfrentando esses desafios de frente, uma equipe da Universidade de Zhejiang revelou um drone não tripulado camuflado e autônomo. Conforme relatado em Fotônica Avançada , este drone integra perfeitamente funcionalidades de percepção, tomada de decisão e execução.

A chave está na modulação espaço-temporal aplicada a metassuperfícies reconfiguráveis, permitindo a customização de campos de dispersão nos domínios do espaço e da frequência. Para impulsionar esta inovação, eles propõem uma rede neural de eliminação de geração, também conhecida como aprendizagem de evolução estocástica.

Esta rede orienta globalmente as metasuperfícies espaço-temporais, buscando automaticamente soluções ótimas com máxima inferência probabilística, resolvendo assim os problemas um-para-muitos inerentes ao design inverso. Numa experiência inovadora, a equipa implementou este conceito numa plataforma de drone não tripulado, demonstrando invisibilidade adaptativa em três paisagens canónicas:mar, terra e ar.

Esta fusão de metassuperfícies espaço-temporais, aprendizagem profunda e sistemas de controle avançados estende o domínio das capas de invisibilidade às plataformas aéreas. A rede neural integrada serve como um comandante sofisticado, desvendando a complexa interação entre ondas e metassuperfícies.

Esta inovação anuncia um novo paradigma no design inverso, oferecendo soluções para correspondências muitos-para-muitos. Além das aplicações imediatas, este trabalho serve como um catalisador para inspirar pesquisas futuras na descoberta de materiais e no desenvolvimento de metadispositivos adaptativos. No futuro, novos avanços podem resolver as limitações atuais, tais como restrições de largura de banda e desafios relacionados à polarização total.

Mais informações: Chao Qian et al, Capa de invisibilidade aeroanfíbia autônoma com aprendizagem de evolução estocástica, Fotônica Avançada (2024). DOI:10.1117/1.AP.6.1.016001
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