Ý tưởng về người tàng hình thường gắn với những câu chuyện giả tưởng, trong đó con người có thể biến mất chỉ bằng cách khoác lên mình một lớp áo đặc biệt. Tuy nhiên, trong vật lý, việc che giấu một vật thể khỏi tầm nhìn không nhất thiết đòi hỏi biến nó thành trong suốt. Thay vào đó, các nhà khoa học tìm cách điều khiển ánh sáng sao cho nó đi vòng qua vật thể hoặc tái tạo hình ảnh phía sau vật thể, khiến người quan sát khó nhận ra sự hiện diện của nó.

Một hướng nghiên cứu quan trọng sử dụng vật liệu biến hóa (metamaterials). Đây là những vật liệu được thiết kế với cấu trúc nhân tạo đặc biệt, có khả năng điều khiển sóng điện từ theo cách vật liệu tự nhiên thông thường không làm được. Năm 2006, các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke (Mỹ) công bố một thiết bị tàng hình vi sóng dựa trên nguyên lý này. Thiết bị có thể làm sóng điện từ đi vòng quanh một vật thể nhỏ, giảm đáng kể tín hiệu phản xạ trở lại nguồn phát.

Tuy nhiên, việc tạo ra một chiếc áo choàng tàng hình hoạt động hoàn hảo với ánh sáng nhìn thấy vẫn là thách thức lớn. Ánh sáng khả kiến bao gồm nhiều bước sóng khác nhau, trong khi thiết bị tàng hình thường chỉ hoạt động hiệu quả trong một dải tần số và điều kiện nhất định. Ngoài ra, việc che giấu vật thể ở mọi góc quan sát, trong không gian ba chiều và dưới ánh sáng tự nhiên càng làm bài toán phức tạp hơn.

Nguyên lý kính tàng hình sử dụng vật liệu biến hóa: ánh sáng được điều hướng vòng qua vật thể rồi tiếp tục truyền đi. Ảnh: Pinterest

Dù vậy, các thí nghiệm đã đạt được những kết quả đáng chú ý. Năm 2011, một nhóm nghiên cứu công bố thiết bị tàng hình quang học chế tạo từ tinh thể canxit, có thể che giấu vật thể kích thước vài milimét trong môi trường chất lỏng, dưới một số điều kiện ánh sáng nhất định. Năm 2018, một nghiên cứu khác trình diễn khả năng che giấu một vật thể hình cầu kích thước lớn từ ba hướng quan sát vuông góc bằng thiết kế vật liệu đặc biệt. Những thành tựu này cho thấy tàng hình không còn hoàn toàn thuộc về khoa học viễn tưởng, dù vẫn rất xa khả năng ứng dụng phổ thông.

Một hướng tiếp cận khác là sử dụng camera và màn hình để ghi lại hình ảnh phía sau người mặc rồi hiển thị lên bề mặt phía trước. Cách làm này có thể tạo ảo giác người mặc biến mất khi nhìn từ một góc nhất định, nhưng thực chất chỉ là kỹ thuật ngụy trang bằng hình ảnh, không phải tàng hình quang học thực sự.

Các nhà khoa học còn phải đối mặt với một nghịch lý: nếu ánh sáng bị điều hướng hoàn toàn vòng qua người mặc, chính người đó cũng khó nhìn thấy môi trường xung quanh. Vì vậy, chiếc áo choàng tàng hình hoàn hảo như trong phim Harry Potter vẫn chưa nằm trong tầm tay. Trong tương lai gần, công nghệ này có triển vọng thực tế hơn trong việc giảm khả năng bị radar phát hiện, cải thiện thiết bị quang học và phát triển các phương pháp ngụy trang tiên tiến.