A csodaköpeny megakadályozza, hogy az eltüntetendő tárgyról visszaverődjön a fény. A háttérből jövő sugarak viszont a szemünkbe jutnak. (Az újdonságról lapunk május 27-én és október 21-én röviden már beszámolt.)

Közel negyven éve arra figyelt fel egy kutató, hogy van két olyan anyagi tulajdonság, amelynek az értéke lehet negatív is és pozitív is, de a természetben nincs olyan anyag, amelyben mindkét paraméter értéke egyidejűleg negatív lenne. Az egyik paraméter az elektromossággal (elektromos permittivitás), a másik a mágnesességgel (mágneses permittivitás) kapcsolatos. Ha nincs is ilyen anyag, azért ki lehet számítani, milyen tulajdonságokkal rendelkezne. Kiderült, hogy szinte az összes elektromos és mágneses jelenség a jól ismerttől eltérő módon jelentkezne, s az egyik legkülönösebb hatás a negatív törésmutató fellépése lenne. Egy negatív törésmutatójú anyagba nem hatolnak be az elektromágneses sugarak, nem verődnek vissza róla, tehát a fény sem hozhatja el szemünkbe egy ilyen anyagból készült tárgy képét. A negatív törésmutatójú anyag épp jó lenne láthatatlanná tevő varázsköpenynek. További elemzések tárták fel, miért nincs ilyen anyag a természetben. Kiderült, hogy a két paraméter értéke, előjele erősen függ az elektromágneses sugárzás frekvenciájától, vagyis csak egymástól nagyon távoli frekvenciatartományban vesznek fel negatív értéket. A fizika törvényei nem teszik lehetetlenné ilyen anyag létrehozását.

Nem kellett sokáig várni a következő lépésre, az idén tavasszal már közzétették az úgynevezett mataanyag előállításának a receptjét. John Pendry (Imperial College, London) és tőle függetlenül Ulf Leonhardt (St. Andrews Egyetem, Edinburgh) receptje szerint a metaanyag parányi elemek ismétlődéséből áll. Az elemek méretét és egymástól való távolságát úgy kell megválasztani, hogy az jóval kisebb legyen a felhasználandó elektromos sugárzás hullámhosszánál. Ebben az esetben a beeső elektromágneses hullám nem tudja megkülönböztetni az egyes elemeket, homogénnek látja a metaanya-got. Az egyik összetevő az elektromos, a másik a mágneses tulajdonságért felel. Az építőelemek parányi hurkok, vezetődarabok, ezeket helyezik el szabályosan ismétlődő rendben.

Október közepén már közzétették az első működő eszköz leírását. A metaanyag receptjét kidolgozó J. Pendry is részt vett az amerikai Duke Egyetemen David R. Smith vezetésével dolgozó kutatócsoport munkájában. Az eszköz egyelőre csak két dimenzióban működik, elemei üvegszálas felületre szerelt rézkarikák és drótok. A kísérletben megfigyelték, hogy az elektromágneses hullámok megkerülték a metaanyaggal körbevett objektumot.

Az első összeállítás a mikrohullámok tartományában viselkedett negatív törésmutatójú metaanyagként, más hullámhosszokon láthatóvá vált a szerkezet. Az eredmény bejelentését bizonytalan találgatások követték arról, lehet-e vajon más hullámhosszon hatékony meta-anyagot készíteni, lehet-e látható fényben is láthatatlanná válni. A szkeptikus jóslatok voltak többségben, hiszen a látható fényben hatékony metaanyag-hoz nano-mérettartományba eső kis egységekből kellene építkezni. A mikrohullámú metaanyagot azonban már néhány héten belül egy újabb követte, az amerikai Purdue Egyetemen fémes nanocsíkokból és dielektromos rétegekből készítették el az anyagot. A kutatók szerint negatív törésmutatójú metaanyagukból infravörösben, sőt látható fényben is működő eszközt lehet készíteni.

A varázsköpeny tehát elkészíthető, de még csak egy meghatározott frekvenciasávban működik. Képletesen szólva az egyik köpeny vörös fényben tesz láthatatlanná, egy másik pedig kékben. Egyelőre nem találták meg a minden színben metaanyagként viselkedő anyag receptjét. Ehhez valami újabb felismerésre lesz szükség, egyelőre leküzdhetetlennek tűnik a frekvenciafüggő (színfüggő) viselkedés.