Lentes líquidas para pequeños y grandes

La semana pasada conté mis problemas colocando un espejo. Siendo una material tan frágil no vendría mal que desarrollasen un material plástico suficientemente bueno para sustituir al cristal. Pero el desarrollo más curioso esta siendo la utilización de líquidos como espejos, tanto en grandes telescopios como en las pequeñas lentes de un teléfono.

Un lago o un remanso de un río fueron durante mucho tiempo los únicos espejos. Una capa de líquido tranquila y lisa servia para reflejar las imágenes. Por eso no es extraño que, desde Isaac Newton , se pensase en utilizar líquidos para sustituir a las lentes, mucho mas caras, delicadas y difíciles de pulir. El candidato ideal era el mercurio, un metal liquido, fácil de manejar y con buenas propiedades ópticas. Aunque, a cambio, sea bastante tóxico.

El siguiente paso era enfocar adecuadamente las imágenes. La solución fue colocar el mercurio en un recipiente plano y hacerlo girar. Las fuerzas combinadas de la gravedad y el giro curvan ligeramente la superficie de mercurio dándole forma de parábola. Para reducir el pero y la cantidad de mercurio empleada se utilizan discos de plástico de forma parabólica con una fina capa de mercurio en la parte superior.



¿Ventajas? Que solo cuestan alrededor del 1% de un espejo convencional. Y son mucho más ligeros y baratos. Incluso sumando el coste de los motores encargados de girar el espejo. De hecho, ya hay planes para construir grandes telescopios en la Luna utilizando esta tecnología. En la Tierra se utilizan telescopios de hasta seis metros para aplicaciones especiales .





Como inconveniente, hay que decir solo pueden orientarse cenitalmente, es decir verticalmente hacia arriba. Esto limita enormemente los objetos que pueden observarse y el tiempo para hacerlo ya que el giro de la Tierra aleja al telescopio de cualquier blanco que haya escogido.


Me pregunto si alguien habrá pensado en utilizar líquidos cargados eléctricamente y campos eléctricos para cambiar esa orientación. Porque algo así esta detrás de un nuevo diseño de lentes líquidas para cámaras y teléfonos móviles. La empresa Varioptic ha diseñado una lente que contienen dos líquidos cuya superficie de contacto cambia de forma al aplicar un campo eléctrico. Tras un par de años de desarrollo parece que, finalmente, han conseguido un producto lo bastante avanzado para utilizarlo en modelos reales . Philips también ha desarrollado una tecnología similar .



Es interesante que hasta elementos tan comunes como los espejos puedan cambiar con un poco de tecnología. Una tecnología que nos recuerda al espejo más antiguo del mundo.

Categoría: Física

La Luna es una extraña imagen

Puede que la visión de la Luna fuese lo primero que nos impulsó a mirar a las estrellas. Y, a pesar de todo este tiempo, somos incapaces de hacerlo bien. Si observamos la Luna acercase al horizonte veremos como, aparentemente, aumenta su tamaño. Y los científicos siguen discutiendo cual es la causa de este engaño.

La primera pregunta que debemos hacernos es si se trata de un efecto externo, un espejismo de algún tipo. Hay diversos métodos para comprobarlo pero uno de los más impactantes es utilizar una fotografía con varias exposiciones como la siguiente: (Autor & Copyright: Shay Stephens )



Como se ve en la foto el tamaño de la Luna no varia. La fotografía no detecta cambios así que se trata de algo que esta en nuestra cabeza. Otro ejemplo de que no siempre podemos fiarnos de la “realidad”. Así que descartados los efectos físicos y las distorsiones atmosféricas solo cabe pensar que se trata de una ilusión óptica de algún tipo. Nuestro cerebro no percibe bien las distancias y nos engaña sobre el tamaño real.

La primera candidata es la ilusión de Ponzo . En esta ilusión interpretamos que las líneas horizontales tienen diferentes dimensiones porque somos engañados por las líneas convergentes que las rodean. Sus defensores sostienen que arboles, carreteras y otros elementos del paisaje crean el mismo efecto que las lineas de la imagen. Otra teoría sostienen que pueden explicar este hecho basándose en la “Ley de Emmert ” . Según esta teoría los objetos cuya imagen ocupa el mismo tamaño sobre nuestra retina son ajustados en tamaño para nuestro cerebro en función de la distancia percibida. Sin embargo estas teorías tienen un problema, pilotos aéreos alejados de cualquier punto de referencia han informado de la misma ilusión. Tampoco son las únicas y la entrada de Wikipedia incorpora unas cuantas explicaciones mas.

Una última teoría que esta empezando a ganar apoyo se centra en los músculos de nuestros ojos. Cuando observamos un objeto, unos pequeños músculos desplazan los globos oculares para converger en el mismo. El cerebro se ayuda de ese movimiento para calcular la distancia a la que se encuentran y, de alguna forma, este cálculo parece fallar cuando la Luna, o el Sol, se acercan al horizonte. Un artículo que parece apoyarla “The representation of perceived angular size in human primary visual cortex” (formato pdf) fue publicado en Nature el 5 de febrero de este año. El experimento utilizó equipos de resonancia magnética nuclear para estudiar como se procesaba la información visual.

Podéis leer explicaciones mas detalladas (y complejas) aquí . En cualquier caso, y mientras se llega a un consenso sobre el tema, resulta fascinante observar como la simple visión de Luna sigue inspirando a la ciencia.


P.D: Muchas gracias a Jota por sugerirme este tema y proporcionarme el enlace con el artículo de la NASA .

Categoría: Biología