Un team multiistituzionale di ingegneri optoelettronici e dei materiali in Cina ha sviluppato un tipo di metamateriale quasi invisibile attraverso gli spettri della luce visibile, delle microonde e degli infrarossi. Nel loro articolo, pubblicato in Proceedings of the National Academy of Sciences , il gruppo descrive la propria ispirazione per il materiale, come è stato realizzato e le sue prestazioni una volta testato.

I ricercatori hanno notato che la maggior parte dei metamateriali sviluppati per fornire un certo grado di invisibilità sono stati progettati per un solo scopo:rendere difficile per le persone vedere un oggetto nascosto ad occhio nudo o con gli occhiali per la visione notturna. Si proponevano invece di creare un unico metamateriale in grado di fornire molteplici tipi di invisibilità. A tal fine, hanno cercato ispirazione nella natura.

Il gruppo di ricerca ha notato che il camaleonte è abile nel nascondersi alla luce visibile. Mimetizzandosi con lo sfondo, diventa difficile da vedere. Hanno anche notato che le rane di vetro sono difficili da individuare a causa della loro trasparenza. E i draghi barbuti si sono evoluti per nascondersi dai predatori con capacità di rilevamento termico.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che i metamateriali possono fornire invisibilità attraverso superfici dotate di scanalature o protuberanze progettate per riflettere le onde elettromagnetiche nei modi desiderati. Per questo nuovo studio, i ricercatori hanno manipolato il loro materiale per riflettere la luce visibile, le microonde e gli spettri infrarossi in modo da imitare il camaleonte, la rana di vetro e il drago barbuto. Chiamano il risultato una chimera metamateriale, riferendosi alla mitica fusione dei tre animali che hanno cercato di imitare.

Hanno utilizzato un processo in cinque fasi per stratificare il loro materiale, ciascuno con le proprie caratteristiche e attributi di invisibilità. Uno strato, ad esempio, rifletteva le microonde, un altro aveva circuiti che conferiscono l'illusione della trasparenza e un altro ancora nascondeva le emissioni di calore utilizzando un meccanismo per cambiare il colore del metamateriale a scopo di raffreddamento.

I test hanno dimostrato che il materiale funziona abbastanza bene e probabilmente potrebbe rivelarsi utile per un'ampia varietà di applicazioni, dagli studi sulla fauna selvatica alle applicazioni militari.

Ulteriori informazioni: Zhao-Hua Xu et al, Metasuperficie Chimera per l'invisibilità multiterreno, Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (2024). DOI:10.1073/pnas.2309096120

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