Invisibilidad a través de pociones

A.Serna, L.J. Molina, J. Rivero, J.M. Taboada, L. Landesa

Universidad de Extremaduraserna@unex.es, llandesa@unex.es@SernaOnline,@LuisLandesa

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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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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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Objetivo

Desarrollar un método alternativo a las capas de invisibilidad y demostrar suviabilidad.

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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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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 microwavefrequencies�, Science, vol. 314, no. 5801, pp. 977�980, 2006.]

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Técnicas de invisibilización (III)

Cancelación de campo dispersado.

Et = Einc + Es

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Técnicas de invisibilización (IV)

Cancelación de campo dispersado.

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La poción de invisibilidad (I)

Basada en reducción del campo dispersado.

Esquema formado por capas concéntricas introducidas en el interiordel objeto.

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La poción de invisibilidad (II)

Se puede ver como un cambio de roles.

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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 Modi�cación externa.

I Interacción luz-objeto

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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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Proceso empleado

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Resultados [I]

Ejemplo I:

Scattering[dBsm] -20,893

εr -1,222410Capa 1 µr -1,159460

radext [nm] 96.00

εr -15,466900Capa 2 µr -0,191959

radext [nm] 85.82

Parámetros optimizados para una esfera dieléctrica [εr = 15;µr = 2]de 240nm de diámetro obtenidos para λi=480nm.

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Resultados [II]

200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700−20

−15

−10

−5

0

5

10

15

20

25

30Campo dispersado vs longitud de onda incidente

Longitud de onda incidente, nm

Sca

tte

rin

g C

ross

Se

ctio

n, d

Bsm

Esfera vacía

Sim. #1

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Resultados [III]

Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 480nm.

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Resultados [IV]

Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 540nm.

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Resultados [V]

Ejemplo II:

Scattering[dBsm] -20,260

εr 1.127830Capa 1 µr 0.649142

radext [nm] 192.00

εr -15.245300Capa 2 µr 0.147402

radext [nm] 68.90

εr -0.654223Capa 3 µr 0.273358

radext [nm] 50.33

Parámetros optimizados para una esfera dieléctrica [εr = 15;µr = 2]de 480nm de diámetro obtenidos para λi=480nm.

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Resultados [VI]

Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 480nm.

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Resultados [VII]

Representación en el dominio temporal. Longitud de onda incidente 480nm.

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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 uncomportamiento estable en frecuencia.

I Hasta un 60% del espectro óptico.

Trabajo actual:I Estudio en otras geometrías.

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Gracias por la atención

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