Aislantes topológicos, la nueva "capa de invisibilidad" para los submarinos

Por suerte o por desgracia el desarrollo militar es lo que en muchos casos guía el avance científico y tecnológico. A veces de forma activa (proyecto Manhattan), y otras de forma pasiva (dinamita), pero siempre los intereses bélicos están al acecho. En este caso no hay financiación militar directamente, pero el artículo da para mucha especulación acerca de posibles usos de esta nueva tecnología que los investigadores de la Universidad de Syngapore han descubierto.

Según un artículo recientemente publicado en PRL, sería posible construir un recubrimiento para superficies que permitiera guiar las ondas de sonido que incidan sobre ella en una dirección determinada. Esto puede parece una tonterías pero en las manos adecuadas puede significar invisibilidad a sistemas de detección como los sónares. El principio que siguen es el mismo que el de los aislantes topológicos.

Para aquellos que no hablen todos los días en el bar sobre los últimos avances en aislantes topológicos, vamos con un pequeña explicación.

¿Qué son los aislantes topológicos?

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Los aislantes topológicos son un tipo de materiales descubiertos hace poco años cuya principal característica es no conducen la electricidad, pero la conducen. Sí, igual tenemos que precisar un poco más.

Estos materiales son aislantes como la madera o el plástico, salvo por el curioso detalle de que sí conducen la electricidad en su superficie. Por hoy nos vale con saber que su superficie hace de guía para los electrones, es decir, la corriente eléctrica.

Al descubrir este tipo de materiales los científicos descubrieron un mundo de posibilidades, y aunque no se ha encontrado una aplicación directa de estos materiales, se trabaja en ello intensamente. Lo que sí se ha hecho es intentar crear materiales con propiedades similares pero para la luz o el sonido, en vez de la electricidad. Y así es como surge el artículo del que hoy os hablamos.

La capa de invisibilidad para el sonar

Tras mucho tiempo buscando la forma de guiar las ondas sonoras a través de una superficie, las últimas simulaciones por ordenador parecen confirmar que sí que se ha conseguido. Para ello se utiliza un complejo sistema de cilindros y fluídos en movimiento que evitan que las ondas sonoras, que no son más que diferencias de presión, sólo se transmitan a lo largo de la superficie. En la imagen podéis ver un modelo 3D de cómo sería esta superficie que han llamado aislantes topológicos acústicos.

Esta red de tubos dentro de líquidos dentro de cilindros dentro de líquidos podría ser la nueva capa de invisibilidad para cualquier submarino. Evidentemente esta capa estaría cubierta por un material transparente a la ondas sonoras, como explican en la publicación, para mantener todo en su sitio. Cierto es que puede parece complejo de realizar un superficie con elementos móviles, pero sólo pensad en cómo funciona una pantalla como la que miráis ahora y dejará de pareceros tan difícil.

Y ahora…

Este nuevo estudio abre dos claras vías de investigación. La primera es la de extender este concepto de aislantes topológicos a ondas de luz y la otra es la aplicación de esta técnica de guiado a un submarino real que pueda navegar y aprovecharse de esta invisibilidad. Tardaremos en verlo, lo sabéis, pero la pregunta real es si para entonces alguien habrá inventado un nuevo sistema de detección submarino.

Fuente: Physical Review Letters