La vista puesta en la invisibilidad
El desarrollo de dispositivos de invisibilidad requiere el desarrollo previo de metamateriales, materiales compuestos sintéticos con propiedades que normalmente no se observan en la naturaleza. Entre ellos se cuentan los materiales con índice de refracción negativo (NIM). Estos materiales desvían la luz en la dirección opuesta de la que se espera al pasar de un material a otro. La primera demostración de este tipo de metamateriales en el rango visible se realizó en 2007 y ya ha comenzado la carrera por la fabricación a gran escala de materiales de gran superficie, en particular tridimensionales. El ambicioso proyecto «Large area fabrication of 3D negative index metamaterials by nanoimprint lithography» (NIM_NIL), financiado por la Unión Europea, mejoró la tecnología actual más avanzada para mantener la posición europea en dispositivos ópticos. Los científicos emplearon plata y grafeno para conseguir materiales NIM en el rango visible. Se seleccionó la litografía por nanoimpresión (NIL) para poder ampliar los procesos de fabricación para la producción en serie. La NIL es un método de alto rendimiento para el modelado de materiales nanoestructurados mediante deformación mecánica, con gran precisión y bajo coste. Con la información obtenida de las simulaciones, los investigadores diseñaron diversos NIM y dispositivos microópticos. También fabricaron sellos NIL con tamaños mínimos de hasta 50 nanómetros (nm), así como estructuras microópticas 3D para obtener prismas de NIM. Para lograr NIM en el rango visible, los investigadores seleccionaron plata procesada para mejorar la estabilidad y la respuesta óptica. La aplicación de grafeno en las estructuras de plata aumentó aún más la estabilidad. Para conseguir materiales NIM tridimensionales se apilaron NIM de una sola capa optimizados, de nuevo mediante un proceso basado en NIL. Por último, los científicos de NIM_NIL crearon un prisma de NIM microóptico y tridimensional formado por capas de materiales NIM producidos con una técnica de NIL escalable, y con un índice de refracción negativo en el rango de luz visible. Los resultados de NIM_NIL abren la puerta a la producción a gran escala de NIM de gran superficie y tridimensionales. Este avance promete hacer realidad dispositivos de invisibilidad, lentes perfectas y la ampliación de los dispositivos por debajo del límite de difracción.