La fotonica è un campo in rapida crescita in cui alcune delle idee più fantascientifiche del passato non così lontano, stanno prendendo forma. Ora la ricerca finanziata dall'UE sta avvicinando la nozione di un mantello dell'invisibilità utilizzando strutture microscopiche che possono piegare la luce.

I dispositivi ottici stanno subendo una rivoluzione:si stanno restringendo, integrarsi in modo più efficace, con i progressi sempre più disponibili per i mercati di massa. Mentre le ottiche tradizionali si misurano in centimetri, le ultime innovazioni utilizzano oggetti su scala nanometrica per controllare, guida, e mettere a fuoco la luce.

La nostra capacità di modellare materiali metallici ha portato al campo della nanofotonica. I metamateriali 3D contribuiscono allo sviluppo di lenti ad alta risoluzione e dispositivi di occultamento. Ma hanno degli svantaggi. Lottano per piegare la luce in onde visibili ad occhio nudo, assorbono la luce creando ombre, sono ingombranti da trasportare e poco pratici da fabbricare.

Ora la ricerca finanziata dall'UE sta aiutando a creare un nuovo materiale:lenti 2-D rivestite con nitruro di gallio, che brilla di blu sotto il LED. A queste il progetto FLATLIGHT fa riferimento come "metasuperfici". In un articolo pubblicato di recente, le metasuperfici sono descritte come sottili e leggere rispetto all'ottica tradizionale e tuttavia semplici da fabbricare rispetto ai metamateriali tridimensionali.

Il nitruro di gallio è scolpito in pilastri abbastanza piccoli da creare ritardi nel modo in cui le onde luminose li attraversano. Avendo studiato come i pilastri di forma diversa distorcono la luce, il progetto può ora progettare lenti che spingono la luce in qualsiasi direzione, avvolgendolo lateralmente o all'indietro su richiesta. Questa adattabilità, insieme a un processo di produzione più semplice e una maggiore portabilità, apre la strada a un'ampia gamma di applicazioni.

Sebbene il processo sia in fase di perfezionamento, il fatto che la tecnologia sia così leggera sta attirando l'interesse. Lo spazio è un'area in cui i vincoli di peso sono cruciali e la navicella spaziale Gaia utilizza materiali simili nei suoi sforzi per dividere la luce e aiutare a misurare la composizione delle stelle in modo più preciso.

Però, ogni serie di pilastri funziona solo all'interno di una ristretta gamma di colori, il che significa che l'oggetto che ricopre rimane visibile in tutti gli altri. Anche se questo potrebbe significare che i mantelli dell'invisibilità sono lontani, le metasuperfici hanno un grande potenziale in altre applicazioni. Combinandoli con semiconduttori otticamente attivi come il nitruro di alluminio indio gallio, cosiddetto InGaAlN, il progetto aggiungerà guadagno ottico e capacità di modulazione al sistema per creare nuovi, dispositivi optoelettronici efficienti.

Questo non vuol dire che il progetto abbia perso di vista la possibilità di sviluppare un mantello dell'invisibilità! Ha sviluppato un concetto di Conformal Boundary Transformation che è descritto come, "un metodo analitico, basato su derivazioni del primo principio, che ci consente di progettare la trasmissione e la riflessione della luce per qualsiasi geometria di interfaccia e ogni data onda incidente."

Affermano che il concetto offre una vasta gamma di nuove opportunità di design, Per esempio, nascondere oggetti dietro una 'tenda ottica', creare illusioni ottiche riflettendo immagini virtuali, o per sopprimere la diffrazione che si verifica generalmente durante la diffusione della luce alle interfacce ondulate.