Investigadores de la Universidad de la Ciudad de Nueva York (CUNY) lograron que vibraciones dentro de una cavidad irregular siguieran rutas cerradas y estables. El experimento, publicado el 28 de septiembre de 2026 en Nature Physics, usó un metamaterial mecánico diseñado para dirigir ondas. El resultado muestra una forma de ordenar recorridos que, en materiales comunes, suelen dispersarse de manera caótica. Su posible uso para guiar luz en chips todavía requiere pruebas.
El material cambia la dirección de los rebotes
En una cavidad de forma irregular, cada reflexión puede desviar una onda hacia una trayectoria distinta. Pequeños cambios en el recorrido inicial terminan produciendo patrones difíciles de predecir. El equipo de CUNY estudió qué pasa cuando las paredes y el medio por el que viaja la onda obedecen reglas de propagación diferentes de las habituales.
Los materiales hiperbólicos restringen el avance de las ondas a direcciones preferentes. Según el Centro de Investigación Científica Avanzada de CUNY, al llegar a una pared inclinada pueden reflejarse en una dirección que no seguirían en un material ordinario. La combinación de esa propiedad con la forma asimétrica de la cavidad hizo que los recorridos convergieran en lazos cerrados, a los que los investigadores llaman "atractores de ondas hiperbólicas".
Esos lazos conservan su estructura geométrica a distintas escalas y tienen un sentido de giro: horario o antihorario. La institución explica que la ruptura de la simetría de espejo en las reflexiones, junto con la reducción progresiva de la longitud de onda, contribuye a formar el patrón.
La prueba utilizó vibraciones, no un chip óptico
Para poner a prueba la idea, los investigadores construyeron un metamaterial mecánico y observaron el comportamiento de vibraciones elásticas en su interior. Los recorridos organizados persistieron en un rango amplio de longitudes de onda, según la descripción del equipo. Enrico Renzi, doctorando y coautor del trabajo, resumió la utilidad del resultado: "Esto nos da un marco para diseñar el comportamiento de las ondas en lugar de simplemente observarlo".
El fenómeno tiene un paralelo en las ondas internas de los océanos, que pueden concentrarse en trayectorias cerradas cuando se reflejan en pendientes submarinas. En el laboratorio, el equipo reprodujo una organización relacionada en una estructura sólida diseñada para controlar vibraciones.
Los autores plantean que el mismo marco físico podría explorarse con ondas electromagnéticas y con polaritones fonónicos, excitaciones que combinan luz y vibraciones de la materia en cristales como el nitruro de boro hexagonal. Chips ópticos compactos, sensores y sistemas de computación analógica figuran entre las aplicaciones posibles descritas por CUNY; ninguna de ellas fue el dispositivo probado en este experimento.
El avance comprobado está en el control de las trayectorias dentro del metamaterial mecánico. Llevar ese comportamiento a componentes que manejen luz exige diseñarlos y medir si conservan el efecto a otra escala.
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