Теоретические принципы, показывающие, как именно можно делать объекты невидимыми для наблюдателя, были описаны в 2000 году британским физиком Джоном Пендри. Ученый, и все, кто позже воплощал приведенные им выкладки на практике, опирались на использование метаматериалов. Этим термином называют особые материалы, свойства которых определяются в первую очередь их структурой, а не химическим составом.
В частности, некоторые метаматериалы могут необычным образом искривлять пути прохождения лучей света. Если поместить рядом с фрагментом такого метаматериала какой-либо объект, то можно добиться иллюзии его отсутствия (отраженные от объекта лучи не достигнут наблюдателя). Подробнее о метаматериалах и примерах их использования можно прочитать здесь и здесь.
На сегодняшний день было создано относительно немного примеров практической реализации невидимости с использованием метаматериалов и, кроме того, все маскируемые объекты были чрезвычайно маленькими. Авторы новой работы предложили принципиально иной метод - объекты становятся невидимыми для наблюдателя благодаря кальциту, или известковому шпату. Этот минерал, имеющий формулу CaCO3 (карбонат кальция), является самым распространенным биоминералом в природе.
В нижней части маскировочного устройства находится фрагмент кальцита в форме пирамиды. Благодаря способности этого минерала, обладающего кристаллической структурой, особым образом преломлять лучи света различной поляризации за счет организации кристалла, с некоторых точек зрения пирамида видна как плоская поверхность. Когда отраженный от маскируемого объекта свет попадает в созданное учеными устройство, он сначала проходит сквозь две соединенные друг с другом призмы, а затем отражается от самой нижней части, попадает в нижнюю из призм и выходит наружу. При этом выходящие из устройства лучи "выглядят" так, как будто их направление менялось только один раз.
Если разместить на устройстве из кальцита маскируемый объект (ученые использовали небольшой фрагмент металла), то при использовании света определенной поляризации, при взгляде сквозь кристалл этот объект становится невидимым. Пока устройство работает только в том случае, когда маскируемый объект расположен строго в определенном месте. В будущем ученые намерены расширить возможности кальцита.