Buco Nero Ottico: assorbire la radiazione luminosa da tutte le direzioni

By admin on ottobre 16, 2009

Tradizionalmente, un Buco Nero è una regione dello spazio nella quale l’enorme forza gravitazionale attrae verso di se qualunque cosa, persino la radiazione luminosa, la luce, non può uscirne e, secondo la Teoria della Relatività generale, lo spazio-tempo stesso viene deformato.
Sempre secondo quanto dettato dalla Teoria della Relatività generale, ogni massa è capace di incurvare lo spazio-tempo di una quantità che dipende dalla massa stessa e quindi la radiazione elettromagnetica che attraversa tale regione di spazio segue una traiettoria curvilinea invece che una retta. Questa situazione è simile a quella che si verifica alla propagazione delle onde elettromagnetiche in un meta-materiale non omogeneo.
Grazie a quest’ultima considerazione Now Tie Jun Cui e Qiang Cheng della Southeast University in Nanjing, Cina, hanno messo in pratica quello che altri scienziati, Narimanov e Kildishev della Purdue University in West Lafayette, Indiana, avevano teorizzato qualche anno prima.

Il dispositivo realizzato dagli scienziati cinesi opera nelle banda delle microonde, ma l’obiettivo finale è quello di farlo lavorare nella banda delle onde luminose in quanto un simile dispositivo sarebbe una cella a energia solare capace di generare elettricità in modo efficientissimo.

L’idea di partenza di Narimanov e Kildishev era quella mimare la cadura di una massa verso il buco nero ovvero un modo a spirale senza possibilità di fuga. Calcolarono che la forma di un tale dispositivo doveva essere un cilindro composto da diversi strati e con al centro una parte solida.

Il concetto fisico che ha permesso la riuscita di un simile progetto (incurvare la radiazione) è la “permettività” di un materiale che viene fatta aumentare gradualmente dall’esterno verso l’interno. Nel punto in cui l’ultimo strato di materiale incontra il nucleo del cilindo la permettività deve essere la stessa in modo tale che la radiazione si assorbita invece che riflessa.

Come detto sopra il dispositivo realizzato dai cinesi opera nella banda delle microonde ed è composto da 60 anelli di un cosidetto “meta-materiale” (usati in altri esperimenti per rendere invisibile gli oggetti). I 40 anelli esterni formano l’involuro esterno, mentre le restanti 20 compongono il nucleo del cilindro che ha il compito di assorbire la radiazione.

Quando la radiazione elettromagnetica incontra il dispositivo, l’onda viene catturata e guidata verso l’interno e assorbita dal nucleo del dispositivo stesso generando calore.

Fonti: