Científicos avanzan en la construcción de la “capa térmica”: esconder objetos del calor

Una idea que hace no demasiado parecería sacada de un guión de Hollywood podría convertirse en realidad tras la demostración teórica de un grupo de científicos en Francia. La posibilidad de una capa de invisibilidad podría tener un nuevo actor: el calor.

La idea ha sido publicada en la revistaOptics Express. Una investigación donde un equipo de científicos del Instituto Fresnel en Francia han demostrado cómo aplicar las ideas del camuflaje óptico, al estilo de la capa de Harry Potter, en el mundo “termal”. Una idea que como cuentan, podría utilizarse para dirigir y mover el calor alrededor de las temperaturas sensibles en la electrónica.

La investigación parte de lo que se conoce como óptica de transformación, primer estudio propuesto en el 2006 como un medio para obtener una capa de invisibilidad. Hasta ahora todos los enfoques se encuentran con el mismo problema; las limitaciones en el camuflaje mantenían unos niveles de invisibilidad muy por debajo de lo que hemos visto en la ficción. En los últimos tiempos se han dirigido ideas similares para proteger los objetos de los campos magnéticos o incluso del sonido u ondas sísmicas.

La mayoría de estos enfoques tienen por objeto la manipulación de los picos y canales de las ondas con el fin de lograr el efecto de camuflaje. En el caso del nuevo estudio, el nuevo actor, el calor, actuaría de forma diferente. Según Sebastien Guenneau, del Instituto Fresnel:

El calor no es una onda, simplemente se difunde de las regiones calientes a las frías. Las matemáticas y la física juegan de forma muy diferentes. Por ejemplo, una onda puede viajar a largas distancias con poca atenuación, mientras que la temperatura por lo general se difunde en pequeñas distancias.

Tal y como cuentan, el “truco” consistía en aplicar las matemáticas de la óptica de transformación de las ecuaciones que describen la difusión. Según Guenneau y sus colegas, habían encontrado que era un medio para transportar el calor a su antojo.

Ellos propusieron una capa hecha de 20 anillos de material, cada uno con su propia “difusividad” entendiéndola como el grado en que se puede transmitir y disipar el calor. Según Guenneau:

Podemos diseñar un manto para que el calor se difunda en torno a una región de la invisibilidad, el cual se protege del calor. O bien podemos forzar el calor para que se concentre en un pequeño volumen, que luego se calienta muy rápidamente.

Un teoría que tendrá que ser testada en la práctica y que como los mismos investigadores indican, tendría la capacidad de dirigir y concentrar el calor. En cuyo caso podría aplicarse en la industria microelectrónica, donde la carga de calor en áreas específicas sigue siendo un reto para los ingenieros.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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