El documento describe un estudio sobre el desarrollo de una "poción de invisibilidad" basada en la reducción del campo dispersado alrededor de un objeto. Los investigadores optimizaron parámetros como la constante dieléctrica y el radio de capas concéntricas dentro de esferas dieléctricas para minimizar la sección eficaz de dispersión a diferentes longitudes de onda. Los resultados mostraron una reducción significativa de la dispersión en comparación con esferas vacías, demostrando la viabilidad del método.
1. Invisibilidad a través de pociones
A.Serna, L.J. Molina, J. Rivero, J.M. Taboada, L. Landesa
Universidad de Extremadura
serna@unex.es, llandesa@unex.es
@SernaOnline,@LuisLandesa
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2. 1 Introducción y objetivo
2 Técnicas de invisibilización
3 La poción de invisibilidad
4 Proceso y recursos empleados
5 Resultados
6 Conclusiones
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3. Introducción
Desarrollo de un nuevo método de invisibilidad.
I Reducción del campo dispersado.
I Procesos de optimización.
I Análisis electromagnético.
I Supercomputación.
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4. Objetivo
Desarrollar un método alternativo a las capas de invisibilidad y demostrar su
viabilidad.
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5. Técnicas de invisibilización (I)
Transformation Optics.
[Min Yan, Wei Yan and Min Qiu, Invisibility Cloaking by Coordinate Trans-formation
, Progress in Optics, vol. 52.]
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6. Técnicas de invisibilización (II)
Transformation Optics.
[D. Schurig, J. J. Mock, B. J. Justice, S. A. Cummer, J. B. Pendry, A. F.
Starr, and D. R. Smith, Metamaterial electromagnetic cloak at microwave
frequencies, Science, vol. 314, no. 5801, pp. 977980, 2006.]
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7. Técnicas de invisibilización (III)
Cancelación de campo dispersado.
Et = Einc + Es
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8. Técnicas de invisibilización (IV)
Cancelación de campo dispersado.
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9. La poción de invisibilidad (I)
Basada en reducción del campo dispersado.
Esquema formado por capas concéntricas introducidas en el interior
del objeto.
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10. La poción de invisibilidad (II)
Se puede ver como un cambio de roles.
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11. La poción de invisibilidad (III)
Capas vs. pociones.
I Dependencia del material.
F Tangente de pérdidas.
F Penetrabilidad.
I Geometría.
F El objeto debe ser hueco.
F Grosor del objeto.
F Modicación externa.
I Interacción luz-objeto
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12. Recursos empleados
Colaboración con el Centro Extremeño de iNvestigación,
Innovación Tecnológica y Supercomputación.
Supercomputador Lusitania.
I 2 nodos homogéneos.
I 64 procesadores/nodo dual core Intel
Itanium.
I 2 TB memoria RAM.
Cluster Auxiliar.
I 9 nodos heterogéneos.
I 8/64 cores/nodo, Intel Xeon.
I 64/512 GB RAM/nodo.
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13. Proceso empleado
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14. Resultados [I]
Ejemplo I:
Scattering[dBsm] -20,893
r -1,222410
Capa 1 r -1,159460
radext[nm] 96.00
r -15,466900
Capa 2 r -0,191959
radext[nm] 85.82
Parámetros optimizados para una esfera dieléctrica [r = 15; r = 2]
de 240nm de diámetro obtenidos para i=480nm.
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15. Resultados [II]
200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
30
25
20
15
10
5
0
−5
−10
−15
−20
Campo dispersado vs longitud de onda incidente
Longitud de onda incidente, nm
Scattering Cross Section, dBsm
Esfera vacía
Sim. #1
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16. Resultados [III]
Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 480nm.
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17. Resultados [IV]
Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 540nm.
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18. Resultados [V]
Ejemplo II:
Scattering[dBsm] -20,260
r 1.127830
Capa 1 r 0.649142
radext[nm] 192.00
r -15.245300
Capa 2 r 0.147402
radext[nm] 68.90
r -0.654223
Capa 3 r 0.273358
radext[nm] 50.33
Parámetros optimizados para una esfera dieléctrica [r = 15; r = 2]
de 480nm de diámetro obtenidos para i=480nm.
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19. Resultados [VI]
Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 480nm.
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20. Resultados [VII]
Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 480nm.
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21. Conclusiones
Se ha demostrado la viabilidad del método.
Compromiso efectividad-material de la estructura.
I Penetrabilidad.
I Pérdidas.
Obviando la dispersividad de los materiales puede presentar un
comportamiento estable en frecuencia.
I Hasta un 60% del espectro óptico.
Trabajo actual:
I Estudio en otras geometrías.
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22. Gracias por la atención
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