Campo de força contra desastres naturais pode tornar-se real

Modelo computadorizado do campo de força criado pela Universidade de Utah, segundo o qual é possível econder qualquer objeto de todos os tipos de onda (Fernando Guevara Vasquez, University of Utah) 

Pesquisadores da Universidade de Utah, nos EUA, desenvolveram um novo método de camuflagem que, no futuro, poderá proteger edifícios e instalações petrolíferas dos efeitos devastadores dos terremotos e tsunamis além de impedir que submarinos e aviões de combate sejam detectados por qualquer tipo de sonar ou radar. Diferente dos métodos utilizados em pesquisas com metamateriais – que pretendem criar a capa da invisibilidade – esses novos dispositivos de camuflagem geram ondas capazes de criar uma ‘zona de paz’ e de invisibilidade. A pesquisa foi publicada na revista online LiveScience.

Como é muitas vezes descrito em filmes e livros de ficção científica, o campo de força tem o objetivo de envolver um objeto, parcial ou completamente, tornando-o invisível e ‘intocável’ para qualquer tipo de radiação como a luz ou ondas de rádio.

Livros e jogos como “Harry Potter” têm popularizado a ideia de um tipo de camuflagem que bloqueia a luz visível para transformar um objeto invisível a olho nu – embora os tipos mais possíveis de disfarce que estão em desenvolvimento são orientados para o bloqueio de microondas, luz infravermelha, ondas de rádio e televisão (todas estas formas de radiação são parte do espectro eletromagnético).

Os cientistas afirmam que já existem vários métodos de camuflagem disponíveis, mas essa nova tecnologia é a primeira a usar antenas para gerar ondas em vez de depender de metais exóticos ou de “metamateriais” para proteger os objetos de ondas eletromagnéticas provenientes do radar ou sonar. Metamateriais são criados pela combinação de dois ou mais materiais para alargar a gama de efeitos eletromagnéticos ou “desviar a luz” deles, tornando os objetos invisíveis.

“É um novo método de camuflagem”, disse Graeme Milton, principal autor do estudo e professor da Universidade de Utah. “O que conseguimos até agora é bidimensional, mas acreditamos que pode ser facilmente estendido para três dimensões, ou seja, os objetos reais podem ser camuflados”, afirmou.

Em relação às formas anteriores de camuflagem – que só eram capazes de esconder objetos de comprimentos de onda muito específicos – os cientistas dizem que o novo método pode esconder objetos de uma ampla faixa de comprimentos de onda, incluindo as ondas sonoras, ondas do mar, as ondas sísmicas.

“O problema com metamateriais é que o comportamento destes depende fortemente da frequência da qual você está tentando se enconder”, disse Milton. “Com eles é difícil obter camuflagem de ampla gama, por exemplo. Talvez você queira ser invisível para a luz vermelha, mas as pessoas vão vê-lo à luz azul.”

Construindo escudos maiores
Experimentos realizados pelos pesquisadores mostraram que é possível criar uma capa 10 vezes maior do que as que bloqueiam as microondas que são emitidas por radares – o que aumenta as esperanças de tornar real a camuflagem para objetos maiores. Até agora, o maior objeto coberto pelo campo de microondas foi um cilindro de cobre de uma polegada de largura.

Milton diz que os dispositivos de camuflagem “causam interferências destrutivas”, semelhantes a quando dois fósforos são jogados em uma lagoa e geram ondas. Nos lugares onde as cristas das ondas se encontram, as ondas se somam e as cristas são mais altas. Onde depressões se encontram, criam depressões mais profundas. Mas onde cristas se cruzam, a água é calma porque elas se anulam mutuamente.

O princípio, aplicado em ondas sonoras, é “o mesmo tipo de cancelamento de ruído que você consegue com fones nos aviões, quando se viaja na primeira classe”, disse Milton.

A possibilidade matemática da nova técnica de camuflagem está detalhada nas revistas Optics Express e Physical Review Letters. A equipe de pesquisa desenvolveu um modelo de computador para simular como tal dispositivo de camuflagem iria funcionar.

“A pesquisa simula em um computador o que você deve ver na experiência”, diz Milton. “Acabamos realizá-la e espero que outras pessoas façam as experiências também.”

Bloqueio de desastres naturais
Os resultados do estudo demonstram que é concebível construir dispositivos de camuflagem que geram ondas que criar uma ‘zona de paz’ para proteger as plataformas petrolíferas contra as ondas do tsunami ou para criar vibrações que neutralizem as ondas sísmicas de terremotos.

“Nosso métodos podem ter a aplicação em ondas de água, som e radar,” disse Milton. “Seria maravilhoso se você pudesse proteger com uma capa edifícios contra terremotos. Isso está nos limites do que é possível.”

Uma das desvantagens do novo método “é que parece que você deverá saber com antecedência tudo sobre a onda de que está se aproximando”, disse Milton. Isso pode exigir a colocação de sensores para detectar ondas sísmicas ou tsunamis. Milton disse também que é improvável que essa tecnologia crie um tipo de camuflagem capaz de fazer com que naves como as do filme “Guerra nas estrelas” desapareçam.

“O dispositivo de camuflagem teria que gerar campos com comprimentos de onda muito pequenos”, disse Milton. “É muito difícil construir antenas do tamanho das ondas de luz. Nós estamos ainda muito longe de conseguir uma camuflagem ¿ ou invisibilidade – real de grandes objetos.”

Apesar do fato de que a camuflagem que torna objetos invisíveis à luz é provavelmente impossível, o pesquisador diz que “este é um assunto fascinante e há bela matemática por trás disso”. “A área inteira explodiu. Portanto, mesmo que isso não vá resultar num manto de Harry Potter, terá resultados em outras direções, não só na proteção de objetos de ondas de vários tipos, mas também na construção de novos tipos de antenas capazes de ver as coisas numa escala molecular. É uma espécie de renascimento da ciência clássica, com idéias novas surgindo o tempo todo”, afirmou o cientista.