A kutatók, amint arról a sajtóközlemény is hírt ad, az eredményeiket a Science Advances-ben tették közzé.

Ismert tény, hogy az inhomogén közegben terjedő fény szóródik – vagyis a kompakt és irányított fénysugárból diffúz ragyogás lesz: ez ismerős lehet a nyári felhők vagy a komor őszi köd esetén, amely mind épp így szórja szét a fénysugarakat. Ha tehát valamit átlátszóvá, vagy kifejezetten láthatatlanná szeretnénk tenni, akkor lényegében szabaddá kell tennünk a fénysugár útját – vagyis a szórással éppen ellentétes hatásokat kell felhasználnunk. Érdekes mód ezek „érzésre” sokszor ellentétesek azzal, amit az átlátszóság szempontjából kívánatosnak gondolnánk – ilyen hatás ugyanis például a fénysugár elnyelés miatti elhalványulása. Viszont ezen hatások összessége (non-Hermitian effects) a modern optika kulcsfontosságú elemeivé váltak, és egy egész kutatási terület igyekszik ezeket kihasználni. A cél ugyanis, hogy egy adott fénysugár specifikus részeit vagy gyengítsék vagy éppen hogy erősítsék, amivel elejét vehetik a sugár szétesésének – ami tehát ezen hatások kihasználásával lehetségessé válik.

A kutatás pedig valóban őrületes eredmények felé tart – lényegében aktívan módosítanak úgy anyagot, hogy az a leghatékonyabban engedje magán keresztül a fénysugarat, ami azt jelenti, hogy a fényt, mint energiaáramot precízen kontroll alatt tartják, magyarán a fénysugár és az anyag mintha csak egy kirakós két darabja lenne – úgy egészítik ki egymást.

A Rostock kutatói a Bécsi Műszaki Egyetem kutatóival közösen ezt a lécet, tehát az anyag aktív módosítását a fénysugár útjának biztosítása szempontjából meg is ugrották. A kísérletekben nem csak megfigyelni sikerült a fényjelek és az újonnan fejlesztett anyag közötti mikroszkopikus méretű kölcsönhatásokat, de ezeket a hatásokat fel is használták kilométernyi hosszú, optikai rostok hálózatában.

Az áttetszőség már önmagában is elég komoly eredmény, de mi a helyzet a teljes láthatatlansággal? Lehetséges-e valóban eltüntetni egy tárgyat ezzel a módszerrel? Ez utóbbi cél érdekében nem elég a fénysugár szóródását csökkenteni, hanem a fénynek épp úgy, vagyis tökéletesen háborítatlanul kell a fényforrás mögött felbukkannia, ahogy előtte megjelent. Ez azért is komoly kihívás, mert némi fénytörés még az űr vákuumában is tapasztalható.

A mostani kutatási eredmények pedig azért szédületesek, mert kidolgoztak egy módszert, amely segítségével úgy építhető fel az anyag, hogy a fény úgy hatol rajta keresztül, mintha sem a szóban forgó anyag, sem pedig az általa elfoglalt tér egyszerűen nem létezne.

Mindez a gyakorlati alkalmazásban beválhat érzékeny optikai rendszerek finomhangolására – például érzékelők vagy orvosi eszközök esetén. További lehetséges alkalmazások az optikai titkosítás és a biztonságos adatátvitel, valamint sokoldalú mesterséges anyagok szintézise, testreszabott tulajdonságokkal.

(Kép: Andrea Steinfurth / University of Rostock)