Jon Mattin Matxain: "Posiblea da pertsona bat ikusezin bihurtzea, metamaterialen atzean jarriz"

Jon Mattin Matxain kimikaria eta EHUko irakaslearekin Zientziaren Txokoan murgildu gara metamaterialak zer diren ezagutzeko. Argiarekiko portaera berezia duten materialak dira eta, ondorioz, gauzak beste modu batez ikusteko edo gauza horiek ikusezin bihurtzeko balio dezakete.. 

Txikitan, eta agian ez horren txikitan, izkutaketetan aritzea oso dibertigarria zen. Horretarako, gure bila aritzen zen laguna gu ez ikusteko, zerbaiten atzean izkutatzen ginen. Izkutalekutik ateratzean, ordea, lagunarentzat ikusgai bihurtzen ginen. Momentu horretan, libratzeko nahian, ikustezin bihurtuko gintuen kapa ala materiala etortzen zitzaigun burura. Fantasiazko liburuetan, Harry Potter ala Eraztunen Jaunaren kasu, horrelako propietateak zituzten kapak esistitzen ziren. Fantasian, noski. Baina, gaur egun, ikustezin bihurtuko gaituzten materialak esistitzen dira ala fantasia hutsak dira?

 

Aipatu behar dugu gaur egun horrelako materialak esistitzen direla. Bai, posible da pertsona bat ikusezin bihurtzea, material garden hauen atzean jarriz. Material hauek argiarekiko portaera berezia dute, eta gardenak izanik atzekoa ikus daiteke… baina ez dena. Azal dezagun nola funtzionatzen duten material hauek, zein berezitasun duten eta zein den oraindik kamuflajerako izan dezaketen arazoak. Horretarako, lehenik eta behin kontzeptu batzuk gogora ekarri behar ditugu.

 

Hain zuzen ere, kontzeptu hauek argiarekin zerikusia dute. Nola ikusten dugu guk gure inguruko objetuak? Argiak nola bidaiatzen du? Argiaren osagaiak zeintzuk dira? Idei hauek ulertu ondoren, ikusezin bihurtzen gaituzten materialen funtzionamendua ulertzeko prest egonen gara. Abiatu gaitezen.

 

Nola ikusten dugu? Ikusmena oso prozesu konplexua da, baina gaur azaldu nahi dugunerako aipatuko dugu gure begietara iristen den argia ikusten dugula. Argi hau eguzkitik ala argi iturri batetik dator, eta objetuetan islatuta ateratzen da. Islatutako argi hau da, hain zuzen ere, ikusten duguna. Argiak, hortaz, bidai bat egiten du, argi iturritik objetu batera, eta honek isladatuta gure begietara.

 

Argiak egiten duen bidai honetan zehar, aldaketak pairatzen ditu? Erantzuna baiezkoa da. Demagun eguzkiko argiaz ari garela. Eguzkitik Lurreraino egin behar duen bidai honetan, 150 milioi kilometro inguru, argiak hutsunean bidaiatzen du. Bidai honetan zehar argi izpi guztiak elkarrekin doaz, kolore guztiak elkartuta, Lurraren atmosferara heldu arte. Atmosferan dauden partikula eta molekulekin talka egiterakoan, argi izpi batzuk desbideratzen dira. Teknikoki, errefraktatzen direla erraten dugu. Fenomeno honi esker gure zerua urdin ikusten dugu.

 

Hortaz, argiak bere bidaian desbideraketak pairatzen ditu, bidaiatzen duen ingurunearen arabera. Hutsunetik atmosferara pasatzean, baina baita ere atmosferatik uretara pasatzean. Arkatz bat ur edalontzi batean sartzean, ala makil bat ibaian, apurtuta balego bezala ikusten dugu. Errealitatean, ez da apurtu. Argiak ingurune desberdinetan pairatzen dituen errefrakzioak direla eta, gure begientzat apurtuta dagoenaren ilusio optikoa gertatzen da.

 

Naturan ohikoa dugu errefrakzio hau, hau da, argiaren bidaiaren desbideraketa. Baina, noraino hel gaitezke fenomeno optiko honekin? Imajina dezagun material berezi bat, argia desbideratu dezakeena hurrengo moduan: argia materialera heltzean, alde batera eta bestera desbideratzen da, ibilbide kurbatu bat eginez, erdian hutsune bat sortuz. Hau da, ibilbide kurbatu hau egin ondoren, argia berriz elkartzen da atzerago, eta aurrera jarraitzen du, materialaren inguruan hutsune bat sortu da, argiak zeharkatu ez duen hutsune bat. Hutsune horretan zerbait (ala norbait) jarriz gero, argia ez litzateke honen aurka erreflejatuta aterako, eta hortaz gure begiek ez lukete deus ikusiko. Hare gehiago, argiak bere bidea jarraitzen duenez, atzean dagoena ikusiko genuke. Horrela, materialaren inguruan izkutaleku fiktizio bat sortzen da, argiak ez duelako leku hori zeharkatzen. Beste hitzetan, ilusio optiko bat gauzatu egiten da.

 

 

Propietate hau duten materialak ez daude naturan, gizakiak sortutakoak dira, eta beraien izen generikoa metamaterialak dira. Metamaterialek argiaren errefrakzio berezi hau lortzen dute, bere osagaien artean partikula txikiak sartuz. Partikula txiki hauek dira, nanopartikulak orokorrean, argiaren kurbadura berezia lortzen dutenak. Hortaz, objektu bat metamaterial batekin inguratzean, ikusezin bihurtu genezake.

 

Hasiera batean, metamaterial hauek garatu zutenek ez zuten lortu portaera hau argi ikuskorrarekin, mikrouhinekin baizik. Baina azken urteetan argi ikuskorrarekin ere lortzen ari dira. Modu honetan, 2019an Canadako konpainia batek “Quantum Stealth” edo “ixiltasun kuantikoa” izeneko materiala patentatu zuen. Material honek objektuak ala pertsonak ikusezin bihurtzeko gaitasuna du. Youtuben ala Vimeon bideoak ikusgai daude, sare sozialetan zabalduko ditugu gero, baina youtuben “Quantum Stealth” bilatuz bideoak errez aurki daitezke.

 

Metamaterialak ez dira bakarrik gauzak ikusezinak bihurtzeko. Noski, honek aplikazio militarrak izan ditzake, baina ez bakarrik horiek. Kotxeek erabiltzen dituzten ispiluekin beti puntu ilun bat agertzen da, eta puntu ilun hori metamaterialak erabilita desagertarazi genezake, istripuak saihestuz. Orokorrean, fotonikan eta optikan aplikazio ugari izan lezakete metamaterial hauek, eta ikertzaileak kementsu dihardute ikerketan material berriak eta aplikazio berriak aurkitzeko.