Các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và trường Đại học California đã phát minh ra chiếc áo “da” tàng hình siêu mỏng phù hợp với hình dạng của đồ vật và che giấu để nó không bị phát hiện bởi ánh sáng nhìn thấy. Mặc dù áo tàng hình này chỉ có kích thước rất nhỏ, nhưng các nguyên lý công nghệ cho phép nó được nới rộng để ẩn nấp cả những đồ vật lớn.

Nghiên cứu các khối ăng ten nano vàng giống gạch, các nhà khoa học đã tạo ra loại “áo da” dày 80 nano mét để phủ xung quanh một đồ vật 3D có kích thước bằng vài tế bào sinh học và được định hình tùy ý bằng vô số các vết lồi, lõm. Bề mặt của áo da tàng hình được điều chỉnh để định tuyến các sóng ánh sáng khiến đồ vật trở nên vô hình khi bị phát hiện bằng quang học khi áo choàng hoạt động.

Xiang Zhang thuộc Phòng thí nghiệm Berkeley, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Đây là lần đầu tiên đồ vật 3D có hình dạng tùy chỉnh được che giấu mà không bị ánh sáng nhìn thấy phát hiện. Áo choàng siêu mỏng của chúng tôi trông như một chiếc áo khoác và dễ dàng thiết kế và chế tạo cho phù hợp để tàng hình các đồ vật cỡ lớn”.

Sự tán xạ ánh sáng từ các tương tác với vật chất cho phép chúng ta phát hiện và quan sát các đồ vật. Các quy tắc chi phối những tương tác này trong vật liệu tự nhiên có thể được né tránh bởi siêu vật liệu có các tính chất quang học là nhờ cấu trúc vật lý mà không phải là thành phần hóa học của chúng. Trong 10 năm qua, nhóm nghiên cứu đã xác định được cách ánh sáng tương tác với các siêu vật liệu, cố gắng uốn cong đường đi của ánh sáng hoặc chuyển hướng ánh sáng theo chiều ngược lại, hiện tượng này không thấy xuất hiện trong các vật liệu tự nhiên và làm cho đồ vật không bị phát hiện bằng quang học. 

Trong nghiên cứu, khi ánh sáng đỏ tác động đến mẫu vật 3D tùy chỉnh hình dạng có kích thước gần 1.300 micron vuông trong khu vực được phủ loại áo choàng da mới, ánh sáng phản xạ bề mặt áo tàng hình giống ánh sáng phản chiếu tấm gương phẳng, làm cho đồ vật bên dưới nó trở nên vô hình thậm chí bằng cách phát hiện nhạy pha. Áo tàng hình có thể được kích hoạt hoặc ngừng hoạt động chỉ bằng cách chuyển đổi phân cực của các ăng ten nano.

Zi Jing Wong, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: việc chuyển pha do mỗi ăng ten nano tạo ra hoàn toàn có thể phục hồi đầu sóng và pha ánh sáng tán xạ đến mức đồ vật vẫn được che nấp một cách hoàn hảo.

Khả năng điều khiển các tương tác giữa ánh sáng và siêu vật liệu mở ra triển vọng tương lại cho các công nghệ như kính hiển vi quang học độ phân giải cao và các máy tính quang học siêu nhanh. Áo da tàng hình trên cỡ vi mô có thể che giấu thiết kế chi tiết của các linh kiện vi điện tử hoặc cho các mục đích mã hóa bảo mật. Trong các ứng dụng vĩ mô khác, áo tàng hình sẽ có ích cho cả màn hình 3D.