Materiales Zurdos

Fronteras de la Óptica
Los que fueron tomados como principios básicos y sobre los que se construyó la óptica geométrica, con el paso de los años y los avances tecnológicos se hicieron difusos y son aceptados con excepciones. Esto, lejos de quitar validez al método de investigación, nos muestra el poder del Método Científico.
Los primeros investigadores dedujeron principios generales separandolo accesorio de lo fundamental y poco a poco construyeron la estructura de la óptica que permitió definir reglas, leyes y diseñar instrumentos. Posteriormente, a medida que sabemos más sobre la realidad, todo se vuelve más complicado y hay que ir matizando los conceptos iniciales.
La Óptica geométrica consideraba la luz como un rayo pero hoy sabemos que es una radiación electromagnética y quecuando incide sobre una superficie formada por partículas con carga y en continuo movimiento interfiere su campo electromagnético y el de la materia. Por otra parte la energía está cuantizada....y aquí es donde aparecen los fenómenos complejos.
Durante muchos años existió la polémica sobre si la luz era una partícula o una onda. Después de estudiar las interferencias y la difracción se aceptó sunaturaleza ondulatoria. Pero a principio del siglo XX, Einstein afirma la existencia de los fotones y su naturaleza corpuscular (efecto fotoeléctrico). También afirma que la energía equivale a la masa, que la masa curva la luz, que el espacio es curvo y que nada puede viajar en línea recta. Esta teoría se confirma y se mantiene hasta hoy pero, a finales del siglo XX, aparecen nuevos fenómenos.
2. Laluz atraviesa algunos materiales alejándose de la normal de forma contraria a la prevista
Nuevos materiales que desafían leyes de refracción de la física: materiales "zurdos".
Los físicos han empezado a producir materiales compuestos con un comportamiento muy especial. Físicos financiados por la National Science Foundation, entre ellos Prof. Sheldon Schultz, profesor investigador del la UC SanDiego, han iniciado la creación de nuevos materiales compuestos cuyas propiedades son distintas a lo habitual. A estos materiales se les puede llamar "zurdos" porque presentan invertidas muchas de las características físicas de sus homólogos ordinarios ante la acción de determinadas frecuencias de la radiación electromagnética.
El nuevo compuesto, hecho de fibra de vidrio y cobre, hace que lasmicroondas que lo atraviesan se doblen en la dirección opuesta a la que predicen las leyes de la física, lo que lo convierte en el primer material que tiene "un índice de refracción negativo". En una sustancia "normal", si la onda viene del aire, al entrar en el material (agua, vidrio, etc ) se dobla acercándose a la normal (tomamos le valor del giro hacia ese lado como positivio) -Ley de Snell-. Eneste nuevo material el rayo se aleja de la normal: a ese ángulo le damos valor negativo, índice de refracción negativo, y al material que se comporta así le llamamos "zurdo".
Los materiales "zurdos" tienen la habilidad de invertir el efecto Doppler, el principio que cambia la frecuencia de las ondas cuando la fuente se mueve. Recordemos, por ejemplo, el sonido de un tren que podemos escuchar másagudo cuando se acerca, y más grave cuanto se aleja del oyente.
Las ecuaciones de Maxwell, que describen la relación entre los campos magnético y eléctrico, sugieren que la radiación de microondas o la luz mostrarán un efecto contrario en esta nueva clase de materiales, cambiando hacia frecuencias más bajas cuando la fuente se aproxime. Las ecuaciones de Maxwell también indican que una lentehecha con estos materiales, en vez de dispersar la radiación electromagnética, la enfocará cuando ésta pase por ella.
Los científicos Sheldon Schultz y David Smith de la University of California han trabajado en ello utilizando un material compuesto producido a partir de una serie de anillos de cobre delgados y de cables también de cobre entrelazados de forma paralela a los anillos. Los resultados...