Miguel Beruete (izq.) y Bakhtiyar Orazbayev, dos de los autores del artículo premiado, en la UPNA.
Dos investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), Miguel Beruete Díaz y Bakhtiyar Orazbayev, han sido premiados por la empresa alemana CST (Computer Simulation Technology) por un artículo, publicado, en colaboración con los egresados Miguel Navarro Cía y Víctor Pacheco Peña, en la revista “Optics Express” y centrado en las metalentes, aquellas lentes basadas en metamateriales cuyas aplicaciones incluyen la mejora de sistemas de radar o microscopía, entre otras áreas. El galardón, denominado “CST® University Publication Award 2016”, es un reconocimiento anual destinado a investigadores universitarios por publicar trabajos relacionados con simulaciones en el campo del electromagnetismo.
Las metalentes, objeto del artículo premiado, se basan en metamateriales, que son estructuras artificiales diseñadas para presentar características que no se encuentran en la naturaleza. Los metamateriales y, en particular, las metalentes muestran propiedades electromagnéticas inusuales, lo que hace que tengan una gran importancia en los campos de la óptica y del electromagnetismo.
“Una de las características más interesantes de las metalentes, comparadas con las lentes convencionales, es que consiguen reducir enormemente la reflexión —señala Miguel Beruete—. Dicha reflexión es el cambio de dirección de una onda; es decir, parte de la energía que incide sobre un objeto se puede reflejar. Una lente ideal debería ser completamente transparente; en otras palabras, no tendría que reflejar nada. Con un diseño adecuado, una metalente puede acercarse mucho a este objetivo. El problema reside en que las metalentes sólo funcionan adecuadamente dentro de un rango de frecuencias muy estrecho del espectro electromagnético”.
En el trabajo premiado, los autores plantean una solución para solventar estas limitaciones. “En la técnica propuesta, hemos conseguido aumentar el ancho de banda de operación de la metalente hasta un 7%, sin perjudicar demasiado el resto de sus características. La idea clave ha sido utilizar a nuestro favor el hecho de que la respuesta de las metalentes varía mucho con la frecuencia del espectro electromagnético, algo que, generalmente, se ve como una desventaja”, añade el investigador.
Criterios de selección
Para optar al premio, los artículos aspirantes debían reunir tres características: su autoría o coautoría debía corresponder a investigadores universitarios, tenían que haber sido publicados o en revistas científicas o como ponencias de un congreso y los resultados numéricos debían haber sido obtenidos total o parcialmente a través de simulaciones con el software de la empresa CST. Los criterios de evaluación incluían la originalidad de la teoría y de la aplicación, la claridad de la presentación y la pericia en el uso de los programas informáticos de la citada compañía.
En el caso del artículo galardonado, además del propio alcance técnico, la firma CST ha valorado el uso avanzado, por parte de los autores, de su simulador electromagnético, denominado Microwave StudioTM, para diseñar correctamente la lente. “En el artículo, se comparan los resultados obtenidos con el simulador con medidas experimentales y con cálculos analíticos basados en métodos clásicos y, en todos ellos, se tiene un acuerdo excelente”, apunta Miguel Beruete.
La empresa CST, fundada en 1992 y con sede en Darmstadt (Alemania), es líder en herramientas para la simulación de campos electromagnéticos en tres dimensiones, entre las que desataca el paquete informático CST Studio Suite.