• Maria Grazia Tiberii

Alla fine l'uomo acquisì la conoscenza degli dei



# Overthemyworld🌏... potessi diventare invisibile!" Chi almeno una volta nella vita non ha desiderato osservare non visto? Creature eteree hanno popolato Cieli e Terra da quando il primo dei nostri antenati ha preso coscienza dell'essere. E da quel momento l'uomo ha tentato di carpire i segreti di quel dono divino.                               



L'invisibilità è argomento ricorrente nei miti di ogni luogo e ogni tempo; dagli antichi abitanti dell'Olimpo che erano usi celarsi alla vista dei mortali occultandosi in mistiche nebbie, punendo con estrema crudeltà chiunque tentasse di scoprire l'arcano, al magico mantello di Hanry Potter.

Ovviamente l'invisibilità, quando non è caratteristica di esseri fatati, scaturisce da una magia; un potere arcano custodito da pochi e anelato da molti.


Per millenni gli esseri umani hanno tentato ogni sorta di alchimia per capire il segreto dell'invisibilità, invano. Svanita ogni speranza di emulare gli Dei, con l'avvento di un'epoca permeata di fervore tecnologico, l'uomo ha infine volto lo sguardo alla scienza.


Correva l'anno 1897 quando H. G. Wells pubblicava il suo romanzo "L'uomo invisibile". Il protagonista è un promettente fisico che, ignorato dai suoi conterranei, dedica la vita alla ricerca di un'invenzione che lo renda ricco e gli consenta di conquistare il rispetto dovuto alla sua intelligenza. Griffin, così si chiama lo scienziato, riesce a sviluppare un procedimento capace di rendere invisibile qualsiasi oggetto. Un giorno decide di provarlo su se stesso e ... Scopre che l'effetto si ha anche sugli umani!

Purtroppo l'essere invisibile, che sembrerebbe un grande vantaggio, comporta una serie diproblemi quasi insolubili che costringono Griffin a trasferirsi in una cittadina di campagna per continuare i suoi esperimenti. Questa volta è alla disperata ricerca di una tecnica che gli permetta di tornare a essere visibile.


Con il trascorrere degli anni la fantascienza si è mutata in scienza; sono comparse le nanotecnologie a svelare comportamenti inaspettati della materia.

Le prime ricerche, pubblicate negli anni Ottanta del Ventesimo Secolo, segnalavano le proprietà particolari di strutture ottiche in cui l'indice di rifrazione fosse fatto variare su dimensioni dell'ordine della lunghezza d'onda della radiazione o - addirittura - più piccole. All'epoca la tecnologia non permetteva la realizzazione di strutture in cui fosse possibile variare il valore dell'indice di rifrazione su lunghezze piccole come la lunghezza d'onda della luce, su tre dimensioni. Furono necessari dieci anni di ricerca per far nascere i cristalli fotonici, così chiamati per via delle onde elettromagnetiche, che al loro interno si comportano come le onde degli elettroni all'interno dei cristalli. Nel corso del Ventunesimo secolo gli studi ebbero un enorme sviluppo e furono dimostrate le incredibili proprietà ottiche dei cristalli fotonici; le stesse che in natura possiamo osservare sulle ali di alcune farfalle o nelle squame di alcuni pesci tropicali.


La strabiliante capacità di imitare la natura fu resa possibile dallo sviluppo delle tecniche di deposizione dei materiali e di litografia, che permise la creazione di strutture che possedevano dimensioni confrontabili con la lunghezza d'onda e nelle quali l'indice di rifrazione si poteva variare con l'alternanza di materiali elettrici diversi. Era giunta l'era delle nanotecnologie e la scoperta di comportamenti della materia del tutto inattesi. Erano nati i metamateriali. Si tratta di materiali che si differenziano dai singoli materiali dei quali sono costituiti. Queste "Fibre" innovative possono essere progettate per essere capaci di rispondere alla radiazione elettromagnetica - luce o microonde - in un modo dissimile da come risponde qualsiasi materiale esistente in natura. I materiali vengono realizzati assemblando celle elementari di dimensione molto più piccola della lunghezza d'onda con cui interagiscono; celle progettate per produrre le caratteristiche desiderate. Le proprietà del neonato materiale scaturiscono dalle funzioni di risposta della cella base, non osservate nei singoli materiali dai quali essa è costituita.

Non è affatto complicato ottenere una cella unitaria di dimensioni inferiori alla lunghezza della microonda, dell'ordine del centimetro. È sufficiente avere blocchi unitari dell'ordine del millimetro, o sua frazione. Le cose cambiano quanto si entra nel campo dell'infrarosso dove le misure sono di dimensioni nanometriche; una sfida alle moderne tecnologie di costruzione di materiali innovativi.

Una delle applicazioni dei metamateriali consiste nel nascondere un oggetto a un'onda elettromagnetica incidente. Per poterlo fare occorre progettare un metamateriale strutturato per rendere il volume invisibile alla radiazione incidente, un metamateriale che osservato dall'esterno presenta le proprietà dello spazio vuoto: senza onde diffuse ne' ombre nel campo trasmesso. Un oggetto risulta invisibile a un'onda elettromagnetica se i raggi dell'onda vengono deviati dal volume che contiene l'oggetto per poi ricompattarsi nell'onda originale oltre lo stesso. L'occultamento visivo di un oggetto è una soluzione in via di sviluppo a partire dal 1994.

I primi prototipi riuscivano a occultare l'oggetto, ma non la sua ombra. Ricerche continue portarono alla pubblicazione sulla rivista Science, il 26 maggio 2006, di una teoria sulla possibilità di utilizzo di metamateriali capaci di deviare le radiazioni elettromagnetiche (luce compresa) e fargli riprendere una traiettoria "normale" dopo aver superato l'ostacolo da rendere invisibile. Giunti al terzo millennio ricercatori di ogni angolo del pianeta hanno eseguito test su veicoli, mobili e abiti.

Nel 2013 utilizzando un nuovo materiale è stato possibile occultare un oggetto alla luce visibile grazie all'annullamento della dispersione delle onde che rimbalzano sulla sua superficie. La notizia ha condotto la mia memoria alla serie televisiva Star Trek, dove le navi stellari Romulane e klingon erano dotate di cloaking device; dispositivi di occultamento. A proposito, anche voi avreste voluto assaporare la birra Romulana?

Oggi i metamateriali in grado di rendere invisibili gli oggetti sono pronti per la commercializzazione, divenuti di semplice realizzazione grazie a una tecnica ideata dall'italiano Cristian Della Giovanpaola (migrato negli Stati Uniti da Siena) e da Nader Engheta, che hanno presentato il loro lavoro sulla rivista Nature Materials.

La chiave di lettura è nel codice binario; inspirandosi al concetto che ha dato il via al mondo dell'elettronica i due ricercatori hanno creato i "Metamateriali digitali".

La domanda alla quale gli scienziati hanno cercato una risposta è: “Usando solamente due materiali si possono ottenere materiali molto diversi dagli originali?

In elettronica viene utilizzato un semplicissimo codice basato sul l'alternanza di 0 e 1, il codice sul quale affonda le radici la programmazione informatica. Era sufficiente sostituire le cifre con due materiali facilmente reperibili e sufficientemente economici, a formare le unità fondamentali chiamate "Bit di materiali". I bit possono essere combinati per ottenere strutture differenti; con una serie di simulazioni al computer i ricercatori hanno creato strutture stratificate in cui i diversi bit si uniscono a formare byte di metamateriali. I byte possono assumere complessità e funzionalità via via crescenti, sfruttando varie forme e strutture possono replicare molte qualità già proprie dei metamateriali in circolazione.Un mondo di opportunità per la produzione di iperlenti digitali che, interagendo diversamente con la luce, possono essere impiegate nella costruzione di microscopi e telescopi più potenti.


Ma la notizia strabiliante e che il famoso "Mantello dell'invisibilità" sta per divenire un oggetto reale! Sarà un indumento in grado di deflettere i raggi di luce che incidono sulla sua superficie, in modo da annullare la diffusione della luce stessa e creare un effetto di trasparenza.


Alla fine l'uomo acquisì la conoscenza degli dei.

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