Ο John Pendry, ο φυσικός πίσω από τον αόρατο μανδύα, δουλεύει τώρα πάνω σε ένα πολύ πιο παράξενο είδος μεταϋλικών. Η νέα του ιδέα υπόσχεται να ανοίξει δρόμο για πειράματα που αγγίζουν τα όρια της σύγχρονης φυσικής.
Στην κουζίνα του John Pendry δεσπόζει μια μεγάλη φωτογραφία με κρυστάλλους βιταμίνης C που μοιάζουν να σπάνε το φως σε μωβ, πράσινες και κίτρινες ψηφίδες. Ο άνθρωπος που έγινε γνωστός επειδή έβαλε θεωρητικά τις βάσεις για τον αόρατο μανδύα λέει πλέον πως εκείνη η ιστορία ανήκει στο παρελθόν και ότι έχει στραφεί σε «πιο συναρπαστικά πράγματα». Για τον φυσικό του Imperial College London, η πραγματική αξία της δουλειάς του δεν είναι μόνο η τεχνολογική εικόνα του αορατού, αλλά το ότι άνοιξε ένα πεδίο που συνεχίζει να απλώνεται πολύ πέρα από το αρχικό του επίτευγμα.
Η διαδρομή του ξεκινά τη δεκαετία του 1970, όταν εργαζόταν ως θεωρητικός φυσικός πάνω σε ζητήματα που τότε θεωρούνταν μάλλον αφανή. Η στροφή ήρθε στα μέσα της δεκαετίας του 1990, όταν είδε ένα υλικό από τη βρετανική τεχνολογία stealth που έκρυβε πλοία από το ραντάρ. Εκεί κατάλαβε ότι το κρίσιμο στοιχείο δεν ήταν απλώς ο άνθρακας, αλλά ο τρόπος με τον οποίο ήταν οργανωμένος σε ακανόνιστες ίνες. Από αυτή τη σκέψη γεννήθηκε η θεωρία των μεταϋλικών, υλικών με ιδιότητες που δεν απαντώνται στη φύση. Ο Pendry έδωσε για πρώτη φορά πλήρη θεωρητική περιγραφή του πώς λειτουργούν και έδειξε ότι μπορούν να κατασκευαστούν με μικροσκοπικές εγκοπές, δακτυλίους ή πυλώνες πάνω σε συνηθισμένα υλικά.
Εκεί άνοιξε ο δρόμος για την ιδέα που είχε νωρίτερα ο σοβιετικός φυσικός Viktor Veselago: υλικά που διαθλούν το φως ανάποδα, ώστε ένα απλό στρώμα να εστιάζει αντί να διαχέει την ακτινοβολία. Ο Pendry έδειξε πώς το φως μπορεί να «πειθαρχήσει» σε αυτές τις παράξενες εξισώσεις και το 2006 ο αόρατος μανδύας έγινε παγκόσμιο θέμα. Πριν από αυτό, το είχε παρουσιάσει σε συνέδριο στο Σαν Αντόνιο, σε κοινό αποτελούμενο κυρίως από αμυντικούς ερευνητές, όπου έκλεισε την ομιλία του με έναν απλό τύπο και ένα σκίτσο ενός λειτουργικού μανδύα. Ακολούθησε ο πρώτος πρωτότυπος μανδύας με συνεργάτες στο Duke University, που έκρυβε ένα αντικείμενο από μικροκύματα. Στην πράξη έμοιαζε περισσότερο με κύκλωμα παρά με κάπα, αλλά άνοιξε την πόρτα σε μια αγορά που σήμερα ακολουθούν εταιρείες και επενδυτές.
Τα μεταϋλικά έχουν αρχίσει πλέον να περνούν από το εργαστήριο στην τεχνολογία. Οι μεταφακοί, όπως ονομάζονται οι επίπεδες φακοί που σχηματίζονται από νανοδομημένες επιφάνειες, μπορούν να κατευθύνουν το φως χωρίς ογκώδη γυάλινα στοιχεία και βρίσκουν θέση σε drones, smartphones και συσκευές εικονικής πραγματικότητας. Ο Nathan Myhrvold, στενός συνεργάτης του Pendry, αξιοποιεί τις ίδιες ιδέες για lidar συστήματα σε αυτόνομα οχήματα, επιχειρώντας να στρέφει τις δέσμες λέιζερ ηλεκτρονικά, χωρίς κινούμενα μέρη. Την ίδια στιγμή, οι αρχές των μεταϋλικών εμφανίζονται ακόμη και στη σεισμική προστασία, καθώς η μαθηματική περιγραφή των κυμάτων επιτρέπει θεωρητικά την εκτροπή τους μακριά από τα θεμέλια ενός κτιρίου.
Το επόμενο βήμα του Pendry είναι τα χρονικά μεταϋλικά, υλικά που δεν ελέγχουν μόνο την πορεία του φωτός στον χώρο αλλά και στον χρόνο. Σε οθόνες κινητών, για παράδειγμα, υπάρχει οξείδιο του ινδίου και κασσιτέρου, ένα υλικό που μπορεί να περάσει από αδιαφανές σε διαφανές σε απίστευτα μικρούς χρόνους. Σε τέτοιες συνθήκες, ένα κύμα φωτός «βλέπει» την αλλαγή σαν σχεδόν στιγμιαία και η ενέργεια μπορεί να μετακινηθεί μέσα στο κύμα, αλλάζοντας τη συχνότητά του. Έτσι το κόκκινο μπορεί να γίνει μπλε και τα μικροκύματα να μετατραπούν σε υπέρυθρη ακτινοβολία. Ο Pendry έχει δείξει επίσης ότι τέτοιες δομές μπορούν να δημιουργήσουν αναλογίες οριζόντων γεγονότων μαύρων τρυπών ή να αποκαλύψουν μια δυναμική εκδοχή του φαινομένου Casimir, όπου δύο μεταλλικές πλάκες τραβιούνται μεταξύ τους λόγω κβαντικών διακυμάνσεων στο κενό. Πριν φύγω, μου δείχνει μια φωτογραφία από πεταλούδες, με μια Adonis blue να ξεχωρίζει στο ηλεκτρικό της γαλάζιο· το χρώμα της δεν είναι χρωστική, αλλά αποτέλεσμα της νανοδομής των φτερών της, ενός φυσικού μεταϋλικού.
