Толщина плаща-невидимки составляет всего 80 нм. Его эффективность практически не зависит от угла обзора, температуры объектов или их формы. По словам Сян Чжана (Xiang Zhang) из университета Калифорнии в Беркли (США), первый плащ-невидимку он совместно с коллегами создал пять лет назад, и разработка из метаматериала на основе кремния скрывала предметы от тепловых волн. Тогда ученые надеялись, что впоследствии плащ усовершенствуют, «передвинув» его в область видимого излучения из области инфракрасного.
Для создания нового плаща использован не кремний, а набор наноантенн, сделанных из золота. По форме антенны напоминают кирпичи, однако стоит отметить, что их высота и толщина исключительно точно выверены. Наноантенны являются плазмонными резонаторами – структурами, которые преобразуют свет, падающий на них, в коллективные колебания электронов. Затем они испускают свет обратно или же преобразуют его в другие формы энергии.
Таким образом, плазмонные резонаторы не дают свету, который падает на плащ и объект, который он скрывает, рассеяться, а значит, выдать предмет человеческому глазу или объективу фотокамеры. Лучи света в итоге либо отражаются от поверхности плаща, как от зеркала, или проходят сквозь него.
Чжан отмечает:
Это первый пример того, как нам удалось скрыть трехмерный объект произвольной формы от видимого света. Наш наноплащ похож по своему виду и структуре на своеобразную кожу, его очень легко собрать или поменять его устройство. В принципе, его можно увеличить и до очень больших размеров, которые позволят нам прятать предметы макромира.
Специальных устройств и источников энергии для работы плаща не требуется. А чтобы превратить плащ-невидимку в обычный материал, достаточно лишь поменять поляризацию наноантенн.
По словам разработчиков, основной проблемой, которая стоит перед ними, является сложность производства золотых наноантенн. Впрочем, использование специальных 3D-принтеров, которые могут печатать объекты наноразмеров, способно справиться с этой задачей.
Использовать наноплащ-невидимку предполагается в электронике. В частности, он сможет скрывать части микросхем в мобильных устройствах и компьютерах, обеспечивая повышение уровня безопасности. В дальнейшем предполагается наладить более масштабный выпуск наноантенн и тем самым увеличить доступные размеры плащей-невидимок.