How scientists are creating real-life invisibility cloaks - Max G. Levy

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TED-Ed


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Traductor: Lucía gv Revisor: Ines Izquierdo
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A spy presses a button on their suit and blinks out of sight.
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Un espía pulsa un botón de su traje y desaparece de la vista.
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A wizard wraps himself in a cloak and disappears limb by limb.
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Un mago se envuelve en una capa y desaparece por completo.
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A star pilot flicks a switch and their ship vanishes into space.
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Un piloto estelar acciona un interruptor y su nave desaparece en el espacio.
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Invisibility is one of the most tantalizing powers in fiction,
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La invisibilidad es uno de los poderes más tentadores de la ficción,
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spanning all kinds of stories.
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abarcando todo tipo de historias.
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But could this fantasy ever become a reality?
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Pero, ¿podría esta fantasía convertirse alguna vez en realidad?
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Well, invisibility is a relative term.
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Bueno, la invisibilidad es un término relativo.
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Researchers and engineers working in stealth technology
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Los investigadores e ingenieros que trabajan en la tecnología furtiva
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have developed planes nearly undetectable to radar,
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han desarrollado aviones casi indetectables para los radares
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and cloaks that conceal tanks from thermal cameras.
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y camuflajes que ocultan tanques ante las cámaras térmicas.
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But these innovations don't make things invisible to the human eye.
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Sin embargo, estas innovaciones no hacen las cosas invisibles para el ojo humano.
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Our eyes see by taking in the visible light waves that reflect off objects.
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Nuestros ojos ven al captar las ondas de luz visible reflejadas en los objetos.
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So to make an object invisible without turning off the lights,
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Por lo tanto, para hacer que un objeto sea invisible sin apagar las luces,
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our eyes would need to see the light from behind that object,
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nuestros ojos necesitarían ver la luz que hay detrás de ese objeto,
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rather than the light bouncing off the object itself.
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en lugar de ver la luz que rebota en el objeto en sí.
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And to do that, we need to be able to control these visible light waves.
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Y para hacerlo, necesitamos poder controlar estas ondas de luz visible.
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One way to do this is through reflection.
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Una forma de hacerlo es mediante el reflejo.
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This method is predictable,
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Este método es predecible,
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but it requires maintaining angles too precise for most moving targets.
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pero exige mantener ángulos demasiado precisos
para la mayoría de objetivos en movimiento.
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Researchers can also absorb light with ultra-black surfaces
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Los investigadores también pueden absorber la luz con superficies ultranegras
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covered in light-capturing nanotubes,
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cubiertas de nanotubos que capturan la luz,
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but painting something black doesn’t exactly make it invisible.
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pero pintar algo de negro no lo hace exactamente invisible.
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So instead, many researchers are trying to reroute wavelengths around an object
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Por eso, muchos investigadores están intentando desviar
las longitudes de onda alrededor de un objeto
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using refraction.
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mediante la refracción.
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Refraction describes how light changes direction
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La refracción describe cómo la luz cambia de dirección
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when it passes between materials of differing density.
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cuando pasa entre materiales de diferente densidad.
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When light passes from a less dense medium into a denser one,
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Cuando la luz pasa de un medio menos denso a uno más denso,
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its path gets slightly bent.
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su trayectoria se dobla ligeramente.
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Consider how someone’s legs look when you sit at the edge of a pool.
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Piensa cómo se ven las piernas de alguien cuando te sientas al borde de una piscina.
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Since water is denser than air,
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Como el agua es más densa que el aire,
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the light waves reflecting from the water to your eyes speed up and bend.
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las ondas de luz, reflejadas en el agua y hacia los ojos, se aceleran y se doblan.
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In nature, this effect has limits.
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En la naturaleza, este efecto tiene límites.
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Even when passing through natural materials
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Incluso cuando atraviesa materiales naturales
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with the highest refractive indexes,
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con los índices de refracción más altos,
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light can only bend so far.
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la luz solo puede doblarse hasta cierto punto.
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But in the lab, we can shatter those limits.
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Pero en el laboratorio, podemos romper esos límites.
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In the 1990s, theoretical physicist John Pendry
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En la década de 1990, el físico teórico John Pendry
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was working with a defense lab to create a way to absorb radar signals.
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trabajaba con un laboratorio de defensa
para crear una forma de absorber las señales de radar.
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The result was a mesh of carbon fibers so thin and densely woven
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El resultado fue una malla de fibras de carbono tan fina y densamente tejida
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that they interacted with light in an entirely different way
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que interactuaban con la luz
de una manera completamente diferente a la del carbono normal.
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from regular carbon.
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This inspired Pendry to try similar tricks with other materials.
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Esto inspiró a Pendry a probar trucos similares con otros materiales.
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By altering them at the microscopic level,
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Al alterarlos a nivel microscópico,
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Pendry could add tiny microstructures
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Pendry podía añadir microestructuras diminutas
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capable of capturing and bending light in ways previously thought impossible.
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capaces de capturar y desviar la luz de formas antes consideradas imposibles.
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He called this technology metamaterials and developed his most famous example:
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Llamó metamateriales a esta tecnología y desarrolló su ejemplo más famoso:
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a split ring resonator—
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un resonador de anillo partido,
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a metamaterial structure which allowed him to bend light past the theorized limit.
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una estructura de metamateriales
que le permitía desviar la luz más allá del límite teorizado.
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The discovery of negative refraction
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El descubrimiento de la refracción negativa
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kicked off the modern wave of invisibility research.
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dio inicio a la ola moderna de investigación sobre la invisibilidad.
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To date, labs have designed metamaterials that can completely steer away microwaves.
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Hasta la fecha, los laboratorios han diseñado metamateriales
que pueden alejar completamente las microondas.
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But a true invisibility cloak would need to bend all wavelengths of visible light
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Pero una verdadera capa de invisibilidad
necesitaría doblar todas las longitudes de onda de la luz visible
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simultaneously and without distortion,
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simultáneamente y sin distorsión,
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and refraction doesn’t treat all wavelengths equally.
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y la refracción no trata todas las longitudes de onda por igual.
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Consider how refractive materials produce rainbows with varying colors.
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Considera cómo los materiales refractivos producen arcoíris con diferentes colores.
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Despite leading the field, metamaterials aren't the only route toward invisibility.
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A pesar de ser líderes en este campo,
los metamateriales no son el único camino hacia la invisibilidad.
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One lab was able to create a controlled desert mirage using hot air
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Un laboratorio logró crear un espejismo controlado en el desierto
usando aire caliente situado justo por encima del suelo
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just above the ground to refract light from the cooler air around it
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para refractar la luz del aire más frío que lo rodeaba
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to create distortions and illusions.
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y crear distorsiones e ilusiones.
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Unfortunately, this model only operates at thousands of degrees.
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Desafortunadamente, este modelo solo funciona a miles de grados.
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Another lab created a unique configuration of glass lenses
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Otro laboratorio creó una configuración única de lentes de vidrio
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which can bend the light around an object within a ring-shaped area
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que pueden desviar la luz alrededor de un objeto
dentro de un área en forma de anillo en la lente.
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in the lens.
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This lens could be made large enough to obscure an entire person,
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Esta lente podría ser lo bastante grande como para ocultar a una persona entera,
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but its effect only works when both the observer and the obscured
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pero su efecto solo funciona cuando tanto el observador como la persona oscurecida
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stand in the exact right positions.
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están en la posición exacta y correcta.
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And attempts using cameras to record environments and project them over a cloak
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Y los intentos de utilizar cámaras para grabar entornos
y proyectarlos sobre una capa
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have been hindered by lag and color distortion.
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se han visto obstaculizados por el retraso y la distorsión del color.
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These efforts, and many more,
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Estos esfuerzos, y muchos más,
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still have a ways to go towards bringing this magical technology to life.
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aún tienen mucho camino por recorrer para dar vida a esta tecnología mágica.
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But if one thing is true about science,
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Pero si algo es cierto acerca de la ciencia,
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it’s that the limitations we see today could simply disappear.
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es que las limitaciones que vemos hoy simplemente podrían desaparecer.
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