Metamateriales, un resultado de la manipulación genética

El concepto

La palabra metamateriales, es la fusión de dos palabras, “meta” que significa más allá del concepto del cual se habla y “material” haciendo referencia al concepto, de cualquier material. Juntándolas significa “más allá de un simple material”.

La premisa

El no cumplimiento de los modelos matemáticos sobre elementos físicos, la no transformación del 100 % de potencia entre diferentes energías, la masa y el desgaste de todo producto; estos son algunos de los ejemplos de problemas que existen debido a los materiales naturales que hay en la tierra. Los materiales siempre han sido la limitante para la creación de productos mucho más baratos, máquinas con mayor eficiencia, etc. Todo ello debido a su naturaleza atómica, sus propiedades físicas que presentan (densidad, permeabilidad magnética, conductividad, resistencia a la oxidación).

Al igual que los biólogos y químicos usan genética orgánica, para manipular los cromosomas y crear tejidos nunca vistos con características deseadas, los ingenieros usan genética sobre materiales (por así decirlo), para manipular la estructura atómica de materiales y crear uno totalmente nuevo con propiedades físicas específicas.

Existen diversas investigaciones que mencionan que los metamateriales son resultado de una línea de investigación que busca modificar específicamente los índices de permeabilidad magnética y eléctrica de un material alterando la respuesta de los materiales a las ondas (de luz, magnéticas y de sonido) para la creación de productos mucho más innovadores. Los metamateriales son sólo un ejemplo de la manipulación de la estructura molecular de un material.

La capacidad de Invisibilidad

Hay que aclarar que sólo se han obtenido resultados de invisibilidad magnética, las ondas electromagnéticas que incidan sobre el metamaterial se desviarán hacia el lado opuesto de la perpendicular a la superficie normal que separa los medios, en pocas palabras, no deforman el espacio de líneas o campo magnético (aparente), por lo cual son invisibles a este tipo de detección de objetos. Para mayor información revisar el artículo “Metamateriales: ¿cerca de la invisibilidad?” por el Departamento Ciencia de materiales UPM.

En cuanto a las ondas de luz y sonido, son reflejadas por un material dado que su tamaño de celda molecular se encuentra en el orden de tamaño de las ondas recibidas. La luz visible tiene un rango de 400 a 750 nm mientras que el tamaño por celda de los materiales se encuentran dentro de ese orden, serán visibles puesto que las ondas rebotan en esa longitud, para que fueran invisibles a la luz visible y por tanto a la vista, se tendrían que crear materiales con tamaño de celda menor a ese rango, de esta manera no habría reflejo de alguna onda del espectro de luz y serían invisibles.

Imagen que muestra la invisibilidad al magnetismo de un Metamaterial, la imagen de izquierda y central muestran los efectos de algunos materiales comunes mientras que la imagen de la derecha demuestra una reconducción de las líneas magnéticas haciendo invisible sólo al material. Tomada del artículo “Metamateriales: ¿cerca de la invisibilidad?” por el Departamento Ciencia de materiales UPM.

Sin embargo, los metamateriales siguen representando un concepto nuevo que no ha sido adoptado y aceptado por toda la comunidad científica por lo que no es oficial. Sin embargo, es un campo de investigación nueva para aquellas personas que desean incursionar en la profana profesión de manipulación de los materiales (al igual que la genética, se vio de maneras reprobables y todavía se sigue viendo para algunas personas) el tiempo dirá si realmente es posible dicha manipulación y sobre todo, si es posible su aplicación con todo lo que ello conlleve (ventajas y riesgos) para la sociedad y humanidad.

Por Israel Bahena Casales del CTIN