Mantel
tembus pandang, yang membuat pemakainya menjadi kasat mata, mungkin tak
lagi hanya bisa ditemui dalam kisah Harry Potter. Keberadaannya setahap
menuju kenyataan meski untuk kali ini, mantel ‘ajaib’ hanya bisa
berlaku pada gelombang mikro, bukan cahaya nampak.
Para peneliti
AS baru saja berhasil mengembangkan mantel setipis mikrometer, yang
dapat menyembunyikan objek tiga dimensi dari gelombang mikro di
lingkungan sekitarnya, dari segala arah dan dari segala posisi pengamat.
Untuk studi yang dipublikasikan dalam
New Journal of Physics ini, para peneliti University of Texas di Austin, menggunakan lapisan ultra-tipis yang disebut “
metascreen“.
Mantel
metascreen
dibuat dengan strip pita tembaga setipis 66 µm yang dilampirkan ke film
polikarbonat fleksibel setipis 100 µm dalam desain berbentuk jaring.
Mantel ini digunakan untuk menyelubungi batang silinder berukuran 18 cm
dari gelombang mikro, dan berfungsi optimal ketika gelombang mikro
berada pada frekuensi 3,6 GHz serta pada
bandwidth yang cukup luas.
Dari kemampuan beradaptasi yang melekat pada
metascreen serta
keunggulan teknik selubung yang digunakan dalam studi ini, para
peneliti memperkirakan bahwa objek-objek berbentuk ganjil dan asimetris
juga bisa diselubungi dengan prinsip yang sama.
Mantel
ini digunakan untuk menyelubungi batang silinder berukuran 18 cm dari
gelombang mikro, dan berfungsi optimal ketika gelombang mikro berada
pada frekuensi 3,6 GHz serta pada bandwidth yang cukup luas. (Kredit:
Institute of Physics)
Objek mampu terdeteksi ketika
gelombang-gelombang – entah itu gelombang suara, cahaya, sinar-x ataupun
gelombang mikro – terpantul dari permukaannya. Kita bisa melihat
objek saat sinar cahaya memantul dari permukaannya ke arah mata kita dan
mata kita mampu memproses informasi tersebut.
Studi selubung
sebelumnya menggunakan metamaterial untuk mengalihkan, atau membelokkan,
gelombang di sekitar objek. Sedangkan metode dalam studi kali ini, yang
oleh para peneliti dijuluki “
mantle cloaking“, menggunakan jenis terbaru,
metascreen logam ultra-tipis, untuk membatalkan gelombang yang terpancar dari objek terselubung.
“Saat
terjadi intervensi pada bidang-bidang pancar dari mantel dan
objek, mereka lantas saling membatalkan satu sama lain. Efek
keseluruhannya adalah transparansi dan tembus pandang dari semua
sudut pengamatan,” kata sesama penulis studi, Profesor Andrea Alu.
“Keuntungan
dari mantel selubung lewat teknik yang menarik ini adalah kemampuannya
beradaptasi, kemudahan manufaktur dan peningkatan
bandwidth-nya.
Kami telah menunjukkan bahwa Anda tidak harus menggunakan metamaterial
yang tebal untuk membatalkan pancaran dari sebuah objek. Permukaan
bermotif sederhana yang konformal terhadap objek mungkin sudah cukup
dan, dalam banyak hal, bahkan lebih baik dibanding metamaterial tebal.”
Tahun
lalu, kelompok peneliti ini menjadi yang pertama yang berhasil
menyelubungi objek 3D ke keadaan kasat mata. Dalam studi tersebut,
mereka menggunakan metode yang disebut “
plasmonic cloaking“, yaitu menggunakan material yang lebih tebal untuk membatalkan pancaran gelombang.
Untuk
ke depan, salah satu tantangan utama bagi para peneliti adalah
menggunakan “mantel selubung” ini untuk menyembunyikan objek dari cahaya
nampak. “Pada prinsipnya teknik ini juga bisa digunakan pada cahaya
mantel,” lanjut Profesor Alu.
“Kenyataannya,
metascreen
lebih mudah disadari keberadaannya pada frekuensi nampak dibanding
metamaterial tebal, dan konsep ini mungkin bisa menempatkan kami untuk
lebih dekat dengan realisasi praktisnya. Bagaimanapun juga, ukuran objek
yang bisa diselubungi secara efisien lewat metode ini harus didasarkan
pada skala panjang gelombang pengoperasian, sehingga jika diterapkan
pada frekuensi optik, kami mungkin bisa secara efisien menghentikan
pancaran dari objek berukuran mikrometer.
“Namun, kami sudah
bayangkan aplikasi-aplikasi menarik lainnya untuk menggunakan mantel
selubung dan cahaya nampak, seperti mewujudkan nano-tag dan nano-saklar
optikal, serta perangkat penginderaan noninvasif, yang dapat memberi
beberapa manfaat bagi dunia biomedis dan instrumentasi optikal.”