Вот как на самом деле работает плащ-невидимка в реальной жизни

И ромуланцы, и клингоны используют технологию маскировки для нанесения ударов по космическим кораблям, принадлежащим Объединенной федерации планет. Хищник регулярно использует технологию маскировки, чтобы уничтожить свою жертву. А Гарри Поттер получил в подарок на Рождество свой плащ-невидимку. Конечно, это полет науки и фантазии, но невидимость больше не относится исключительно к воображению. Технология клоакинга реальна, хотя и в примитивной форме по сравнению с приведенными выше примерами. Тем не менее, учёные лихорадочно продвигаются к тому моменту, когда можно надеть кусок одежды... и раствориться в воздухе.

С начала 2000-х годов появился оптический камуфляж, но этот процесс был настолько трудоемким, что стал практически бесполезным. Требовалось, чтобы кто-то стоически стоял на одном месте в чем-то вроде дождевого пончо, покрытом материалом с высокой отражающей способностью. Прямо за этим человеком находилась цифровая видеокамера, записывающая изображения, передаваемые в компьютер и сделанные так, чтобы они выглядели как можно более реалистичными. Компьютер отправлял эти улучшенные изображения на проектор перед человеком, который проецировал их в уникальное зеркало, называемое объединителем, отражая фоновые изображения на плащ, как на киноэкране (через HowStuffWorks). Каким-то образом всё это должно было сделать человека в пончо «невидимым». Это не так.

Но это была отправная точка, а технологии и наука развивались за последние 20 лет.

Когда на объект падает свет (любой длины волны): объект отражает и отражает свет обратно в ваши глаза, делая его видимым, или он поглощает свет и окутывает объект, но оставляет тень. В любом случае объект не кажется прозрачным. Цель технологии маскировки — преломить свет вокруг объекта так, чтобы любой, кто смотрит на него с любого направления и под любым углом, видел только то, что находится за ним, что эффективно делает его прозрачным и невидимым для глаза.

Hyperstealth Biotechnology Corporation — канадская компания, известная тем, что поставляет широкий ассортимент камуфляжного снаряжения армиям по всему миру. В октябре 2019 года компания подала четыре патента, связанные с новым материалом под названием «Квантовый стелс». Этот дешевый, гибкий метаматериал не только преломляет свет вокруг цели в видимом спектре, но также преломляет ультрафиолетовый, инфракрасный и коротковолновый инфракрасный свет, одновременно блокируя тепловую сигнатуру объекта (или человека) и его тень. Более того, эта технология широкополосной маскировки не требует источника питания и может работать «в любой среде, в любое время года, в любое время дня и ночи».

Тонкий метаматериал состоит из слегка смещенной пары двояковыпуклых линз, что приводит к «отрицательному показателю преломления». Эффект достигается за счет использования расположенных друг напротив друга лентикулярных линз. Использование только одного просто размоет фоновое изображение и никого не обманет. Двояковыпуклая линза представляет собой ребристый лист, состоящий из рядов выпуклых (изогнутых наружу) линз. Quantum Stealth «волшебным образом» преломляет свет и показывает детали фона, но также создает «мертвую зону» прямо за материалом, в которой можно спрятать объект, оставляя людей слепыми к иллюзии.

Хотя Quantum Stealth имеет множество преимуществ, у него есть и свои ограничения. В основном, он по-прежнему использует линзу — двояковыпуклую или другую — и поэтому подвержен хроматической аберрации, которая также рассматривается как эффект красочной радуги. Волны разной длины распространяются с разной скоростью (синий свет распространяется медленнее, чем красный свет). Во-вторых, это не ткань, из которой можно сделать что-то, что можно надеть и выйти за дверь, например плащ.

Но использование металинзы, наноразмерного оптического устройства, может позволить легко носить что-либо. Теоретически металинза может преломлять свет любой длины волны и фокусировать его в бесконечно малой точке. В 2018 году команда под руководством Вэй Тин Чена показала, что они могут «настраивать скорость света», используя металинзы, оснащенные парой наноластов на основе титана. Команда смогла охватить почти весь спектр видимого света от 470 до 670 нм, направляя и изгибая видимый свет точно в одно сфокусированное пятно. Человеческое зрение составляет от 400 до 700 нм (согласно Big Think).