Metamateriales

    Materiales artificiales diseñados por ingeniería de manera que expresan propiedades electromagnéticas, acústicas o de otro tipo que no se encuentran en la naturaleza. En términos generales, los metamateriales se conciben y desarrollan no como materiales esencialmente nuevos; sus peculiares cualidades proceden de la singularidad de su estructura interna, geometría, tamaño y orientación molecular. El estudio de estas sustancias es de carácter interdisciplinar y se extiende a especialidades como la ciencia de los materiales, la física de estado sólido, el electromagnetismo, la ingeniería eléctrica y de microondas, la óptica y la optoelectrónica y la teoría de los semiconductores.

    Los metamateriales fueron propuestos como una posibilidad teórica por el físico soviético Victor Veselago en los años sesenta del siglo XX, en el marco de las investigaciones sobre sustancias con distintos comportamientos ópticos. En concreto, Veselago sugirió que era posible obtener materiales con un índice de refracción negativo, de manera que desviara la luz incidente hacia el exterior del objeto de tal modo que no fuera perceptible externamente. Esta cualidad haría a los objetos implicados «invisibles» al ojo humano, por la singular forma que tendrían de difundir la luz recibida.

    Los primeros metamateriales investigados consistían en estructuras periódicas que influían en la forma de desplazamiento a su través de las ondas electromagnéticas. El avance en este campo condujo a que, en 2006, un equipo científico estadounidense preparara la primera «superficie invisible», para frecuencias de microondas, con resultados tan prometedores como mejorables. Seis años más tarde, otro equipo científico estadounidense presentó una versión perfeccionada del proyecto basada en un método de ocultamiento plasmónico (los plasmones son paquetes de cargas eléctricas que oscilan de forma colectiva en las superficies metálicas para frecuencias ópticas) y capaz de distorsionar la reflexión de las ondas luminosas en un objeto cilíndrico de 18 centímetros hasta el punto de hacerlo invisible en frecuencias de microondas.

    Técnicas semejantes podrían aplicarse a nuevos tipos de moduladores, filtros, acopladores, lentes y antenas muy ligeros y aptos para su empleo en los campos de la telefonía móvil, la energía o la informática avanzada. Las aplicaciones planteadas para los metamateriales comprenden numerosos ámbitos de actividad, entre los cuales cabe señalar los sectores aeroespacial, de telecomunicaciones, de fabricación de detectores ultrasensibles y de protección de estructuras frente a colisiones y movimientos sísmicos.