La extraña ciencia de la invisibilidad ha entrado en aguas desconocidas. Al alterar el fondo del mar, en la manera correcta, debería ser posible ocultar un objeto flotante en el mar de pasar las ondas, un mecánico de fluido predice. La técnica podría ayudar a proteger a los buques y estructuras flotantes en los mares agitados. Y debido a que el esquema funciona de manera totalmente diferente de las "capas" desarrollados para ocultar objetos a partir de las ondas electromagnéticas de luz y de otro tipo, que abre nuevos caminos para la investigación.
"Esta es una gran diversión y una idea brillante", dice Ulf Leonhardt, un físico teórico en la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido.
En encubrimiento ordinaria, la idea es canalizar la luz sin problemas alrededor de un objeto por lo que emerge en el otro lado del objeto como si nada hubiera estado ahí. La teoría básica detrás de este enfoque se le llama óptica de transformación. Se prevé el espacio, literalmente, la flexión y el tiempo para que la luz fluya alrededor del objeto. Entonces, la teoría muestra cómo simular que la deformación del espacio-tiempo por el que rodea el objeto con un "manto", precisamente, con propiedades ópticas ajustadas. El manto se compone de un conjunto de varillas metálicas y anillos conocidos como metamateriales. Desde 2006, los investigadores han formado capas de invisibilidad rudimentarias de las ondas de radio e incluso para la luz.
Ahora, Mohammad-Reza Alam, un mecánico de fluido en la Universidad de California en Berkeley, ha llegado con un método diferente que, en principio, puede esconder un objeto flotando en el mar , como una boya o una plataforma de perforación de petróleo del agua ondas ondulación través de la superficie. Para empezar, notas Alam que el agua del océano tiende a separar, o "estratificar", en dos capas: una más fría, más densa capa de abajo y un calentador, la capa más ligero arriba. Y así como ondas pueden comprimir a través de la superficie del agua, también pueden ondulación a lo largo de la interfase entre las capas. Alam idea es simple: A medida que una onda de superficie se aproxima a un objeto, lo transforman en una onda interfacial que pasará por debajo del objeto. Entonces, una vez que la onda interfacial ha pasado el objeto, se transforman de nuevo en una onda superficial.
Para que esto suceda, Alam se aprovecha de una diferencia clave entre las ondas de superficie y las ondas interfaciales. Por la misma frecuencia de oscilación, las ondas interfaciales tendrá una longitud de onda mucho más corta y más baja velocidad de las ondas superficiales anteriores. Eso hace que sea posible la transferencia de energía de la onda de superficie a la ola de la interfase mediante la colocación de un parche de las ondas onduladas en el fondo del mar frente al objeto que tiene una longitud de onda que está sintonizado a la perfección. La condición precisa es más fácil de entender en términos de "vector de onda," esencialmente una sobre la longitud de onda: El vector de onda de las ondas debe ser igual a la diferencia de los vectores de onda de las ondas interfaciales y la superficie.
La transferencia de energía se lleva a cabo debido a que ambos tipos de ondas "sentir" la parte inferior, dice Alam. Y un segundo parche, idéntica de ondulaciones en el otro lado del objeto da la espalda onda interfacial en una onda superficial. Alam demuestra la técnica con las simulaciones por ordenador en un artículo publicado el 23 de febrero en Physical Review Letters . Para hacer una capa de múltiples longitudes de onda de las ondas de superficie, solo hay que añadir varios parches en el fondo del mar, se informa en el documento.
¿Podría una idea tan simple tiene aplicaciones del mundo real?
Es muy posible que, dice Marc Perlin, un mecánico de fluido en la Universidad de Michigan, Ann Arbor. "Esta cosa iba a funcionar, creo que, para proteger la estructura offshore", comenta Perlin. "Creo que tiene mucho potencial."
Por supuesto, como señala Perlin (Alam y reconoce en el documento), el mar real es mucho más complicado que el modelo idealizado en el análisis. Por ejemplo, generalmente tiene un gradiente de densidad no, dos capas definidas. Y las ondas de superficie, con muchas olas de diferentes longitudes de onda, y no sólo las ondas de una longitud de onda. Sin embargo, estos factores es probable que sólo reducir, no eliminar, la eficacia del dispositivo, comenta Perlin. Incluso un dispositivo de camuflaje imperfecto que no por completo las ondas de silenciamiento de la superficie podría ser útil, dice. "Si querían utilizarlo para proporcionar una zona para la protección de los barcos de pesca, una zona que se apiñan en el, entonces podría funcionar", comenta Perlin.
El nuevo sistema funciona sólo en el contexto de los mares en capas, Leonhardt, señala. Sin embargo, ofrece una nueva toma totalmente en el encubrimiento, dice. "Es más limitada [de la óptica de transformación]", dice."Pero por otro lado, es un nuevo giro en la idea de encubrimiento y podría inspirar a otros a buscar otras nuevas direcciones."
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