L'idea di un mantello dell'invisibilità può sembrare più magia che scienza, ma i ricercatori sono attualmente al lavoro per produrre dispositivi in grado di disperdere e piegare la luce in modo tale da creare l'effetto dell'invisibilità. Finora questi dispositivi si sono basati su metamateriali – un materiale che è stato appositamente progettato per possedere nuove proprietà non presenti in sostanze naturali o nelle singole particelle di quel materiale – ma lo studio di Chen e co-autori suggerisce l'uso di a-MoO3 (Triossido di molibdeno) per creare questi dispositivi di invisibilità.
Possedendo alcune proprietà uniche, questo materiale può fornire un'eccellente piattaforma per il controllo del flusso di energia. I risultati della simulazione del team hanno mostrato che quando i materiali cilindrici o arrotolati a-MoO3 sostituiscono i metamateriali, il concentratore di invisibilità semplificato può ottenere gli effetti dell'invisibilità elettromagnetica e della concentrazione di energia che sarebbero dimostrati da un dispositivo di invisibilità quasi perfetta.
Di conseguenza, lo studio mostra che materiali iperbolici come a-MoO3 e pentossido di vanadio (V2O5) potrebbero servire come nuova base per l'ottica di trasformazione, aprendo la possibilità di dispositivi fotonici oltre i concentratori di invisibilità, compresi i migliori sistemi di imaging e rilevamento a infrarossi.
L'ottica di trasformazione è stata un argomento caldo in fisica negli ultimi decenni grazie alla scoperta che il percorso che la luce prende attraverso un mezzo continuo può essere lo stesso della sua propagazione attraverso uno spazio curvo che ha subito una trasformazione coordinata.
La conseguenza di ciò è che il comportamento della luce può essere manipolato mentre passa attraverso un materiale, qualcosa che ha portato alla creazione di una moltitudine di nuovi dispositivi ottici, come i mantelli di invisibilità – un materiale mimetico che potrebbe coprire un oggetto e piegare la luce intorno ad esso facendolo quasi scomparire – e altri dispositivi di illusione ottica.
"È la prima volta che i materiali 2D vengono utilizzati per dispositivi ottici di trasformazione. Di solito, abbiamo bisogno di metamateriali, ma questo è molto più semplice ", afferma Chen. Il ricercatore ha continuato spiegando che la prima applicazione per i risultati di questo studio potrebbe essere un concentratore di energia di grandi dimensioni in grado di migliorare tali dispositivi. "Ora stiamo eseguendo esperimenti arrotolando l'a-MoO3, i cui risultati speriamo appaiano molto presto".