Desaparecimento e reaparecimento
Cientistas espanhóis conseguiram um feito que lembra a ficção científica.
Eles "desacoplaram" o magnetismo de sua fonte, o ímã, e transferiram esse magnetismo para outro ponto no espaço, onde ele atuou exatamente como se o ímã estivesse presente.
Em uma palavra, eles descobriram como teletransportar o magnetismo.
O ímã é circundado por seu campo magnético, representado em preto. O concentrador (b) envolve o ímã, expulsando o campo magnético para seu entorno. Em (c), o segundo concentrador captura o magnetismo, efetivamente transferindo-o no espaço.[Imagem: Navau et al./PRL]
Há menos de um ano, a mesma equipe criou a primeira camuflagem magnética, um autêntico manto da invisibilidade para ondas magnéticas.
Agora eles foram muito além, usando seu dispositivo circular, já devidamente ajustado, tanto para concentrar quanto para "expulsar" o campo magnético, permitindo sua transferência para outro ponto, separado por um espaço vazio da fonte original.
Limitações do magnetismo
O magnetismo está por toda parte, sendo o elemento essencial dos geradores que produzem eletricidade, dos motores elétricos, do armazenamento digital de dados, de exames médicos como ressonância magnética, e uma série quase infindável de etcéteras.
Ainda assim, os campos magnéticos vistos isoladamente, de forma estática, têm muitas "deficiências", a maior delas sendo seu curto alcance - um campo magnético decai rapidamente conforme se distancia da sua fonte, enquanto campos eletromagnéticos podem ser transmitidos a grandes distâncias.
"Tampouco é possível hoje concentrar fortes campos magnéticos em pontos determinados do espaço, o que seria de grande valia para guiar partículas magnéticas dentro do corpo humano para levar a cabo tratamentos localizados," afirmam Jordi Prat-Camps, Carles Navau e Àlvaro Sánchez, da Universidade Autônoma de Barcelona.
Mas o trio já descobriu como contornar essas limitações do magnetismo.
Modo concentrador magnético: Campos magnéticos distantes (a) mal interferem entre si, mesmo que sejam bastante aproximados (b). Com o uso de quatro concentradores (c), contudo, o campo magnético é concentrado na árecentral do arranjo. [Imagem: Navau et al./PRL]
Concentrando o magnetismo
Partindo de seu trabalho anterior, da camuflagem magnética, os pesquisadores identificaram as soluções matemáticas necessárias para manipular as ondas magnéticas, fazendo-as seguir o caminho que se desejar pelo espaço real.
Eles então projetaram um concentrador magnético perfeito, que permite fazer com o magnetismo o que uma lente faz com a luz - concentrá-lo em um ponto bem definido no espaço.
O uso mais natural dessa técnica será no reforço de sensores magnéticos, sejam aqueles usados nas cabeças de leitura dos discos rígidos, sejam os sensores usados nos equipamentos de imageamento médico.
Mas o melhor estava por vir.
Teletransporte do magnetismo
Assim como pode concentrar a energia magnética, esse dispositivo também pode fazer o inverso, "expulsando" o campo magnético de sua fonte, abrindo o caminho para o seu teletransporte, ou seja, sua transferência para outro ponto no espaço.
"Usando dois ou mais desses concentradores, a energia magnética de uma fonte, como um ímã, pode ser transferida para um local desejado, à distância, através do espaço livre," descrevem os físicos.
O primeiro concentrador, em forma de anel, envolve o ímã, capturando seu magnetismo e arremessando-o para fora do perímetro do anel.
Lá fora, um ou mais concentradores idênticos capturam esse magnetismo e concentram-no em seu centro, que está vazio, mas que passa a apresentar magnetismo exatamente como se um ímã estivesse lá.
Os concentradores podem ser fabricados com materiais largamente disponíveis, como ferromagnetos e supercondutores.
O campo magnético "viaja" da borda do primeiro concentrador para o centro do segundo. [Imagem: Navau et al./PRL]
Vários experimentos têm mostrado que os sonhos de Nikola Tesla, de transmitir energia à distância - a chamada eletricidade sem fios - não eram assim tão estapafúrdios quanto alguns de seus detratores tentaram fazer crer.
Mas essa é a primeira vez que se demonstra matematicamente a possibilidade de transmitir magnetismo à distância.
A solução, por enquanto, só vale para campos magnéticos estáticos, enquanto o uso desse magnetismo transmitido à distância para gerar energia - através de um gerador comum - exigiria a transmissão de campos magnéticos que se alteram com o tempo.
Mas os cientistas espanhóis afirmam que já estão estudando essa possibilidade.
O fundamento de todas essas técnicas é a chamada óptica transformacional, que está fazendo história com os metamateriais e seus mantos de invisibilidade e lentes perfeitas.
"A adequada reinterpretação das equações de Maxwell, que acabam de completar 150 anos, através da técnica da óptica transformacional, está permitindo seguir descobrindo novas soluções para o eletromagnetismo clássico, criando novos enfoques e possibilidades. Sem dúvida, o eletromagnetismo seguirá sendo parte de nossas vidas," concluem os pesquisadores.
Magnetic Energy Harvesting and Concentration at a Distance by Transformation Optics
Carles Navau, Jordi Prat-Camps, Alvaro Sanchez
Physical Review Letters
Vol.: 109, 263903
DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.263903
Fonte: Inovação tecnológica
