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La sfida di rendere invisibile il visibile

Dai metamateriali al travestimento ottico: la ricerca nel campo della fisica dei materiali e dell’ottica per l’invisibilità 

Nell’immaginario collettivo così come nella fantascienza e nella letteratura in generale, tanti sono gli esempi in cui l’invisibilità ha giocato un ruolo fondamentale. L’Uomo Invisibile è il protagonista del romanzo scritto da H.G. Wells, un mantello invisibile aiuta il famoso maghetto Harry Potter durante le sue avventure ad Hogwarts e un anello permette a Frodo de il Signore degli anelli di scomparire. Se da una parte gli scienziati erano restii ad accettare la possibilità di costruire un oggetto che violasse le leggi dell’ottica e le proprietà della materia, dall’altra recenti progressi sui cosiddetti metamateriali stanno lentamente offrendo una possibilità concreta. 

L’invisibilità è una proprietà che nasce a livello atomico 

Per spiegare come l’ottica e l’invisibilità sono connessi, possiamo pensare a come gli atomi si dispongono in un materiale. In un solido essi sono molto vicini, mentre in un liquido la distanza risulta essere molto maggiore. Questo spiega perché la maggior parte dei solidi è opaca. I raggi luminosi, infatti, non riescono ad attraversare la fitta e compatta rete di atomi. Molti liquidi e gas sono, invece, trasparenti perché la luce riesce a farsi strada nello spazio che separa due atomi, la cui distanza è maggiore della lunghezza d’onda della luce. Ci sono eccezioni come il vetro che, pur essendo solido, presenta molte proprietà di un liquido grazie alla struttura dei suoi atomi.  

I metamateriali e il travestimento ottico 

I metamateriali sono sostanze che mostrano proprietà ottiche non presenti in natura. Sono cioè in grado di deviare le onde elettromagnetiche in modo non convenzionale, grazie all’aggiunta di componenti microscopici. I metamateriali possono modificare costantemente la traiettoria di un fascio di microonde. Se si riuscisse ad annullare qualsiasi riflessione rispetto ad un tipo di radiazione, sarebbe possibile rendere un oggetto totalmente invisibile a quella stessa radiazione. Per estendere la tecnologia dalle microonde alla luce visibile bisognerà però ancora superare alcuni ostacoli tecnici. 

Un altro metodo, sicuramente più semplice per rendere una persona invisibile è quello di fotografare lo sfondo alle sue spalle e proiettarlo direttamente sui suoi vestiti così da dare l’impressione di essere trasparente e che la luce riesce ad attraversarne il corpo. Alcuni prototipi del cosiddetto mantello del “travestimento ottico” danno l’impressione che la persona che lo indossa sparisca ma al piccolo movimento si ci accorge che si tratta di un’illusione. Per creare un sistema in grado di ingannare davvero l’occhio umano bisognerebbe creare un’immagine in 3D, un ologramma, ma questo presenta molti problemi tecnici. Servirà quindi ancora del tempo prima che l’invisibilità entri a far parte della nostra quotidianità. 

IL QUOTIDIANO ONLINE 2021 RIPRODUZIONE RISERVATA

di Marianna Fusco

Una mente scientifica e un'anima letteraria, affascinata da qualsiasi cosa abbia una storia da raccontare. Curerà la rubrica “Reticoli di Idee”

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