Articulo de referencia

Dispositivo de camuflaje

Simulación de un hipotético dispositivo de camuflaje. Normalmente, las ondas de luz incidentes sobre un objeto son absorbidas o reflejadas, lo que provoca que el objeto parezca ...

Simulación de un hipotético dispositivo de camuflaje. Normalmente, las ondas de luz incidentes sobre un objeto son absorbidas o reflejadas, lo que provoca que el objeto parezca visible.
Con el dispositivo de camuflaje activado, la luz se "desvía" alrededor del objeto para hacer que parezca que no existe , volviéndolo invisible.

Un dispositivo de camuflaje es una tecnología de sigilo hipotética o ficticia que puede hacer que objetos, como naves espaciales o personas, sean parcial o totalmente invisibles a ciertas partes del espectro electromagnético (EM) . Los dispositivos de camuflaje ficticios se han utilizado como recursos argumentales en diversos medios durante muchos años.

Los avances en la investigación científica [ 1 ] muestran que los dispositivos de camuflaje del mundo real pueden ocultar objetos de al menos una longitud de onda de emisiones electromagnéticas. Los científicos ya utilizan materiales artificiales llamados metamateriales para desviar la luz alrededor de un objeto. [ 2 ] Sin embargo, en todo el espectro, un objeto camuflado dispersa más que un objeto no camuflado. [ 3 ]

Orígenes ficticios

Las capas con poderes mágicos de invisibilidad aparecen desde los albores de la narrativa. Un ejemplo notable es la Capa de Invisibilidad de la saga de Harry Potter .

Aunque el concepto se utiliza más comúnmente en el género de la ciencia ficción , el primer ejemplo de esto fue la novela de 1892, Los cultivadores de gérmenes, en la que invasores alienígenas utilizan naves espaciales invisibles para establecer una base en Australia. Desde entonces, se han imaginado muchas variaciones sobre el tema, con supuestas bases en la realidad.

El guionista de Star Trek , Paul Schneider , inspirado en parte por la película de 1958 Run Silent, Run Deep y en parte por The Enemy Below , estrenada en 1957, imaginó el camuflaje como un análogo espacial de la inmersión de un submarino y lo empleó en elepisodio de Star Trek de 1966 " Balance of Terror ", en el que presentó a la especie romulana , cuyas naves espaciales utilizan dispositivos de camuflaje de forma extensiva. (También predijo, en el mismo episodio, que la invisibilidad, "desviación selectiva de la luz" como se describió anteriormente, requeriría una enorme cantidad de energía). Otroguionista de Star Trek , DC Fontana , acuñó el término "dispositivo de camuflaje" para el episodio de 1968 " The Enterprise Incident ", que también presentaba a los romulanos.

Star Trek puso un límite al uso de este dispositivo: una nave espacial no puede disparar armas, emplear escudos defensivos ni operar transportadores mientras está camuflada; [ 4 ] por lo tanto, debe "descamuflarse" para disparar. [ 5 ] En este punto, Trek se apartó de la analogía del submarino (los submarinos no "emergen" para lanzar torpedos), anticipando en cambio una limitación significativa de la tecnología furtiva: aeronaves como el bombardero B-2 no pueden evitar volverse no furtivas mientras sus compuertas de la bodega de bombas están abiertas.

Desde entonces, escritores y diseñadores de juegos han incorporado dispositivos de camuflaje en muchas otras narrativas de ciencia ficción, incluyendo Doctor Who , Star Wars y Stargate .

Experimentación científica

Un dispositivo de camuflaje operativo y real podría ser una extensión de las tecnologías básicas utilizadas por las aeronaves furtivas, como la pintura oscura absorbente de radar, el camuflaje óptico, el enfriamiento de la superficie exterior para minimizar las emisiones electromagnéticas (generalmente infrarrojas ) u otras técnicas para minimizar otras emisiones electromagnéticas y las emisiones de partículas del objeto. El uso de ciertos dispositivos para interferir y confundir los dispositivos de detección remota contribuiría enormemente a este proceso, pero se denomina más apropiadamente " camuflaje activo ". Alternativamente, los metamateriales ofrecen la posibilidad teórica de hacer que la radiación electromagnética pase libremente alrededor del objeto "camuflado". [ 6 ]

Investigación sobre metamateriales

Los metamateriales ópticos han aparecido en varias propuestas de sistemas de invisibilidad. El término "metamateriales" se refiere a materiales cuyas propiedades refractivas se deben a su estructura, más que a las sustancias que los componen. Mediante la óptica de transformación, es posible diseñar los parámetros ópticos de una "capa" para que guíe la luz alrededor de una región determinada, haciéndola invisible en un rango específico de longitudes de onda. [ 7 ] [ 8 ]

Estos parámetros ópticos que varían espacialmente no corresponden a ningún material natural, pero pueden implementarse utilizando metamateriales . Existen varias teorías de camuflaje , que dan lugar a diferentes tipos de invisibilidad. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] En 2014, los científicos demostraron un buen rendimiento de camuflaje en agua turbia, demostrando que un objeto envuelto en niebla puede desaparecer por completo cuando se recubre adecuadamente con metamaterial. Esto se debe a la dispersión aleatoria de la luz, como la que ocurre en nubes, niebla, leche, vidrio esmerilado, etc., combinada con las propiedades del recubrimiento de metamaterial. Cuando la luz se difunde, una capa delgada de metamaterial alrededor de un objeto puede hacerlo esencialmente invisible bajo diversas condiciones de iluminación. [ 12 ] [ 13 ]

Camuflaje activo

Un abrigo con camuflaje óptico de Susumu Tachi. [ 9 ] Izquierda: El abrigo visto sin ningún dispositivo especial. Derecha: El mismo abrigo visto a través del proyector de medio espejo de la tecnología de proyección retrorreflectante.

El camuflaje activo (o camuflaje adaptativo ) es un conjunto de tecnologías de camuflaje que permiten que un objeto (generalmente de uso militar) se mimetice con su entorno mediante paneles o recubrimientos capaces de cambiar de color o luminosidad. El camuflaje activo tiene el potencial de convertirse en la máxima expresión del arte de ocultar objetos a la vista.

El camuflaje óptico es un tipo de camuflaje activo en el que se usa una tela sobre la cual se proyecta una imagen de la escena que se encuentra justo detrás del usuario, de modo que este se vuelve invisible. La desventaja de este sistema es que, cuando el usuario se mueve, suele generarse una distorsión visible, ya que la tela se adapta al movimiento del objeto. Por ahora, el concepto solo existe en teoría y en prototipos de prueba de concepto, aunque muchos expertos lo consideran técnicamente factible.

Se ha informado que el Ejército Británico ha probado un tanque invisible. [ 14 ] Mercedes demostró un automóvil invisible usando LED y cámara en 2012. [ 15 ]

Sigilo de plasma

El plasma, en ciertos rangos de densidad, absorbe ciertos anchos de banda de ondas de banda ancha, lo que podría hacer invisible un objeto. Sin embargo, generar plasma en el aire es demasiado costoso, por lo que una alternativa viable es generarlo entre membranas delgadas. [ 16 ] El Centro de Información Técnica de Defensa también está dando seguimiento a la investigación sobre tecnologías de reducción de RCS mediante plasma . [ 17 ] En 1991 se patentó un dispositivo de camuflaje de plasma. [ 18 ]

Metascreen

El prototipo Metascreen es un dispositivo de camuflaje que, según se afirma, tiene solo unos pocos micrómetros de espesor y puede ocultar objetos 3D de las microondas en su entorno natural, en sus posiciones naturales, en todas las direcciones y desde cualquier posición del observador. Fue desarrollado en la Universidad de Texas en Austin por el profesor Andrea Alù . [ 19 ]

La metapantalla consistía en una película de policarbonato de 66 micrómetros de espesor que sostenía una disposición de tiras de cobre de 20 micrómetros de espesor, similar a una red de pesca . En el experimento, cuando la metapantalla fue impactada por  microondas de 3,6 GHz, reirradió microondas de la misma frecuencia desfasadas, cancelando así las reflexiones del objeto oculto. [ 19 ] El dispositivo solo canceló la dispersión de microondas de primer orden. [ 19 ] Los mismos investigadores publicaron un artículo sobre " camuflaje plasmónico " el año anterior. [ 20 ]

Dispositivo de camuflaje Howell/Choi

El profesor de física de la Universidad de Rochester, John Howell, y el estudiante de posgrado Joseph Choi han anunciado un dispositivo de camuflaje escalable que utiliza lentes ópticas comunes para lograr el camuflaje de luz visible a escala macroscópica, conocido como el " Rochester Cloak ". El dispositivo consta de una serie de cuatro lentes que desvían los rayos de luz alrededor de los objetos que de otro modo obstruirían la trayectoria óptica . [ 21 ]

Mecánicas de camuflaje

Los conceptos de camuflaje no se limitan a la óptica, sino que también pueden aplicarse a otros campos de la física. Por ejemplo, fue posible camuflar la acústica para ciertas frecuencias, así como el tacto en mecánica. Esto hace que un objeto sea "invisible" al sonido o incluso lo oculta al tacto. [ 22 ]

Véase también

Referencias

  1. John Schwartz (20 de octubre de 2006). "Los científicos dan un paso hacia la invisibilidad" . The New York Times .
  2. Sledge, Gary. "Aventuras inexploradas", Revista Discovery Channel n.º 3. ISSN 1793-5725 
  3. Monticone, F.; Alù, A. (2013). "¿Los objetos camuflados realmente dispersan menos?". Phys. Rev. X . 3 (4) 041005. arXiv : 1307.3996 . Bibcode : 2013PhRvX...3d1005M . doi : 10.1103/PhysRevX.3.041005 . S2CID 118637398 . 
  4. Okuda, Michael; Okuda, Denise (1999). La enciclopedia de Star Trek . Simon and Schuster. ISBN 978-1-4516-4688-7.
  5. Sopan Deb (12 de noviembre de 2017). "Star Trek: Discovery, Temporada 1, Episodio 9: Enfrentamientos descuidados" . The New York Times . Los klingon tienen que desactivar el camuflaje para disparar.
  6. Service, Robert F.; Cho, Adrian (17 de diciembre de 2010). "Nuevos y extraños trucos con la luz". Science . 330 (6011): 1622. Bibcode : 2010Sci...330.1622S . doi : 10.1126/science.330.6011.1622 . PMID 21163994 . 
  7. Pendry, JB; Schurig, D.; Smith, DR (2006). "Control de campos electromagnéticos" (PDF) . Science . 312 (5781): 1780– 1782. Bibcode : 2006Sci...312.1780P . doi : 10.1126/science.1125907 . PMID 16728597. S2CID 7967675. Archivado (PDF) del original el 6 de octubre de 2016 .  
  8. Leonhardt, Ulf; Smith, David R. (2008). "Enfoque en el camuflaje y la óptica de transformación" . New Journal of Physics . 10 (11) 115019. Bibcode : 2008NJPh...10k5019L . doi : 10.1088/1367-2630/10/11/115019 .
  9. 1 2 Inami, M.; Kawakami, N.; Tachi, S. (2003). "Camuflaje óptico mediante tecnología de proyección retrorreflectante" (PDF) . Segundo Simposio Internacional IEEE y ACM sobre Realidad Mixta y Aumentada, 2003. Actas . págs. 348–349 . CiteSeerX 10.1.1.105.4855 . doi : 10.1109/ISMAR.2003.1240754 . ISBN   978-0-7695-2006-3. S2CID 44776407 . Archivado (PDF) del original el 26-04-2016. 
  10. Alù, A.; Engheta, N. (2008). "Captura plasmónica y de metamateriales: mecanismos físicos y potenciales" . Journal of Optics A: Pure and Applied Optics . 10 (9) 093002. Bibcode : 2008JOptA..10i3002A . CiteSeerX 10.1.1.651.1357 . doi : 10.1088/1464-4258/10/9/093002 . Archivado del original el 20 de abril de 2016. 
  11. Gonano, CA (2016). Una perspectiva sobre metasuperficies, circuitos, hologramas e invisibilidad (PDF) . Politécnico de Milán, Italia. Archivado (PDF) del original el 24 de abril de 2016.
  12. Smith, David R. (25 de julio de 2014). "Un recubrimiento de camuflaje para medios turbios". Science . 345 ( 6195): 384– 385. Bibcode : 2014Sci...345..384S . doi : 10.1126/science.1256753 . PMID 25061192. S2CID 206559590 .  
  13. Schittny, Robert et cl. (25 de julio de 2014). "Captura de invisibilidad en un medio de dispersión de luz difusa" . Science . 345 ( 6195): 427– 429. Bibcode : 2014Sci...345..427S . doi : 10.1126/science.1254524 . PMID 24903561. S2CID 206557843 .  
  14. Clark, Josh. "¿Está el ejército probando un tanque invisible?" Archivado el 1 de marzo de 2012 en Wayback Machine , HowStuffWorks.com , 3 de diciembre de 2007. Consultado el 22 de febrero de 2012.
  15. Stern, Joanna (5 de marzo de 2012). "Llegará el coche invisible de Mercedes... más o menos" . ABC News . Consultado el 29 de octubre de 2025 .
  16. Camuflaje de plasma: Química del aire, absorción de banda ancha y respaldo de generación de plasma Archivado el 2 de agosto de 2009 en Wayback Machine , febrero de 1990.
  17. Gregoire, DJ ; Santoru, J. ; Schumacher, RW Resumen Archivado el 2 de agosto de 2009 en Wayback Machine Propagación de ondas electromagnéticas en plasmas no magnetizados Archivado el 2 de agosto de 2009 en Wayback Machine , marzo de 1992.
  18. Roth, John R. "Sistema de absorción de microondas" Patente estadounidense 4,989,006
  19. 1 2 3 Tim Wogan (28 de marzo de 2013). "Una 'metapantalla' ultradelgada crea la capa de invisibilidad más reciente" . PhysicsWorld.com . Archivado del original el 17 de agosto de 2013.
  20. http://iopscience.iop.org/1367-2630 New Journal of Physics, marzo de 2013.
  21. «Dispositivo de camuflaje utiliza lentes comunes para ocultar objetos en diversos ángulos» . Science Daily . 29 de septiembre de 2014. Archivado del original el 1 de octubre de 2014. Consultado el 15 de agosto de 2021 .
  22. Bückmann, Tiemo (2014). "Una capa de insensibilidad elastomecánica hecha de metamateriales pentamodo" . Nature Communications . 5 (4130): 4130. Bibcode : 2014NatCo...5.4130B . doi : 10.1038/ncomms5130 . PMID 24942191 . 
  • Rincon, Paul (19 de octubre de 2006). "Expertos prueban tecnología de camuflaje" . BBC News . Consultado el 5 de agosto de 2008 .
  • Mosnews - Artículo sobre el dispositivo de camuflaje del Dr. Oleg Gadomsky
  • " MSNBC: ¿Se pueden hacer invisibles los objetos? "
  • Camuflaje óptico del Tachi Lab en Japón
  • Space Daily - Ingenieros crean un diseño de camuflaje óptico para la invisibilidad, abril de 2007
  • Universidad de Texas en Austin, Escuela de Ingeniería Cockrell , Investigadores de la UT Austin crean una capa de invisibilidad ultradelgada , 26 de marzo de 2013.
  • New Journal of Physics , "Demostración de una capa de invisibilidad de perfil ultrabajo para la supresión de la dispersión de una varilla de longitud finita en el espacio libre", por JC Soric, PY Chen, A Kerkhoff, D Rainwater, K Melin y Andrea Alù, marzo de 2013.
  • New Journal of Physics , "Verificación experimental del camuflaje plasmónico tridimensional en el espacio libre", por D Rainwater, A Kerkhoff, K Melin, JC Soric, G Moreno y Andrea Alù, enero de 2012.
  • Physical Review X , "Los objetos camuflados realmente se dispersan menos", por Francesco Monticone y Andrea Alù, octubre de 2013.