様々な透明化技術の登場、透明マントはどこまできたか?

2019年10月、カナダの企業Hyperstealthが、透明マントの特許出願を発表。

透明マントとは言葉のあやですが、公表された映像は目を疑うようなもの。この「透明マント」は薄いシートを通すことで、電力を使うことなく後ろにある物体を見えなくしてしまうのです。

Hyperstealthは2010年からこの研究を続けており、それがようやく実を結んだ形です。

透明マントのように姿を消すことは、昔から人類の夢のひとつでした。それでも、科学的にそれを実現しようというアプローチが始まったのは、ようやく2000年代に入ってから

この記事では「透明マント」をはじめとする光学迷彩技術研究の歴史を辿り、最新の理論の解説をしていきます。

2023年7月25日加筆

メタマテリアル研究

2000年に入ってから、科学の力で「透明マント」を実現しようという機運が高まりました。

その火付け役となったのがメタマテリアルというものの研究です。

メタマテリアルとは、光の屈折のしかたを自然にある物体よりも自由に操作できる物質のことです。

光の屈折がどう透明マントにつながるのでしょうか。

ガラスの向こうの風景が歪んで見えるのは、ガラスを通る光の進路が曲がるから。物体を光が通る時、光の進路がどう曲がるかは物体の屈折率に左右されます

メタマテリアルは自然界にある物体にはありえない屈折率の値を持たせることができる物質。つまり、普通ではありえないような光の進み方を実現できるのです。

画像出典

メタマテリアルでできることは上の図に集約されています。メタマテリアルでくるんだ物質をそれるような光の経路を実現できれば、その物体は透明になるという理屈。

冒頭で紹介したHyperstealthの技術もこの原理を応用したものなのです。

このような性質をもつメタマテリアルが実現したことで、2000年代以降光学迷彩の研究が盛んに行われるようになりました。

映像投影型光学迷彩

メタマテリアルを使わない方式の光学迷彩としては、物体の表面に映像を投影するという方式があります。

古くは1977年、東京大学の舘暲(たち すすむ)教授が、再帰性投影技術の応用法のひとつとして提示したもの。

これは背景の映像をカメラで取得し、それを物体の表面に投影することで背景に溶け込ませるというもので、今で言うプロジェクションマッピングに近いものがあります。

ただしこれは、メタマテリアルよりも大掛かりな機器になりがちです。リアルタイムで背景の情報を取得するセンサーが必要になり、それを動かすための電力供給が必ず必要になるからです。

これを応用した事例は、LEDシートを使った2012年のメルセデスベンツのデモンストレーションや

2018年にロシア軍が開発したと報じられた、背景の色に変化して紛れる歩兵用装備があります。

変わり種として、目に見える光ではなく赤外線探知を欺くためのデバイスがあります。

これは表面の温度を即座に変えられるパネルを作り、それを戦車の装甲に敷き詰めるというもの。センサーで周囲の温度情報を取得し、パネルをそれと同じ温度に保つことで赤外線センサーに引っかからないようにするのです。

しかし、これらの技術も完璧ではありません