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Dai mantelli ottici alle città che assorbono vibrazioni: come le nuove tecnologie stanno rendendo invisibili persone, aerei e suoni
Il sogno di diventare invisibili non è solo materia da film o leggende: scienziati in tutto il mondo stanno lavorando a dispositivi in grado di rendere oggetti, persone e persino intere città invisibili o impercettibili a occhio, orecchio e radar. Dalla mimetizzazione ottica e termica alla cancellazione acustica, le tecnologie stealth stanno evolvendo a una velocità sorprendente. I primi esperimenti con materiali capaci di deviare onde elettromagnetiche risalgono al 2006, ma oggi la ricerca punta a soluzioni flessibili, indossabili e multi-spettro. Non si tratta solo di invisibilità ottica, ma di camuffamento a 360 gradi, dal radar al suono, passando per il calore.
Dietro queste applicazioni si nascondono metamateriali, strutture artificiali capaci di interagire con luce, calore e onde sonore in modo del tutto innovativo. Il futuro potrebbe veder nascere giacche che cambiano emissività in tempo reale, aerei che eludono ogni radar e ambienti urbani progettati per assorbire vibrazioni e silenziare i rumori. Un viaggio tra innovazione e realtà che promette di cambiare profondamente il nostro modo di percepire e proteggere il mondo.
La sfida della luce: nascondere ciò che non è trasparente
Uno dei primi dispositivi “invisibili” fu sviluppato nel 2006 alla Duke University. Un semplice cilindro di rame venne reso invisibile ai rilevatori di microonde grazie a una struttura in metamateriale che deviava le onde attorno all’oggetto. Tuttavia, quel dispositivo funzionava solo per una lunghezza d’onda specifica, e solo su oggetti molto piccoli. Nel 2018, un team di Harvard e dell’Università di Waterloo fece un passo avanti creando un dispositivo con metalenti nanostrutturate capaci di deviare più lunghezze d’onda visibili. Tuttavia, come spiega il prof. Simon Horsley, “il mantello che tutti sognano, quello indossabile, resta lontano: non riusciamo ancora a produrre materiali così flessibili”.
Come il design e i materiali sfuggono ai radar
Nel cielo, però, l’invisibilità è già realtà. I caccia stealth impiegano forme angolari e superfici piatte per deviare le onde radar, insieme a materiali non conduttivi o vernici radar-assorbenti. Un esempio? La iron ball paint, contenente microsfere di ferro che convertono i segnali radar in calore. Così, un jet può “sembrare” un piccolo uccello agli occhi di un radar. Anche il calore è una variabile da nascondere. Per limitare la traccia termica, i motori possono essere progettati con scarichi schermati o raffreddati. E i nuovi metasuperfici elettromagnetiche potrebbero presto superare le tecnologie attuali, rendendo gli aerei praticamente indistinguibili.
Il corpo umano emette calore: come renderlo invisibile?
Il corpo umano emette circa 200 watt di radiazione infrarossa: un’energia facilmente individuabile. Le coperte in alluminio riflettono il calore ma non sono sostenibili a lungo. Per questo il prof. Coskun Kocabas, dell’Università di Manchester, ha sviluppato un sistema dinamico: “Abbiamo creato superfici adattive che si mimetizzano come un camaleonte”.
Il materiale chiave è il grafene, che grazie alla mobilità dei suoi elettroni, può modificare riflettività ed emissività. In un esperimento del 2022, un giubbotto con 42 patch di grafene ha permesso di eludere le telecamere termiche. Il futuro? Dispositivi indossabili, flessibili e invisibili su più spettro, visibile compreso.
Silenzio assoluto: come mimetizzarsi nel suono
La falena africana Attacus atlas ha sviluppato ali che assorbono gli ultrasuoni dei pipistrelli, rendendola invisibile al suono. I ricercatori dell’Università di Bristol hanno scoperto che le squame delle ali sono metamateriali acustici naturali. I metamateriali sonori, come spiega il prof. Felix Langfeldt, “ci permettono di manipolare la geometria per riflettere o assorbire frequenze specifiche”.
Una parete sottile quanto un foglio può isolare acusticamente quanto una muratura. Ma si può fare di più: deviare onde sismiche per proteggere edifici, oppure convertire vibrazioni in energia utile per alimentare sensori in luoghi inaccessibili, come reattori o ponti.
Città invisibili, silenziose e intelligenti: sogno o realtà?
Secondo il dott. Gregory Chaplain, dell’Università di Exeter, le vibrazioni prodotte da auto, ventilatori o strutture possono essere riscattate come energia grazie ai metamateriali. In un futuro non troppo lontano, le città potrebbero diventare fonte di energia, silenziose, sicure dai terremoti e… invisibili. È un obiettivo ambizioso, ma i progressi mostrano che la fusione tra nanotecnologia e design ingegneristico può rivoluzionare il modo in cui ci muoviamo, viviamo e combattiamo. Non solo invisibilità, ma anche sostenibilità e efficienza.
