La cape d’invisibilité ne restera pas longtemps l’apanage d’Harry Potter. Elle n’aura rien de magique, mais sera faite de métamatériaux. Ces composites artificiels interagissent avec les ondes de façon non conventionnelle, de sorte que le comportement de la lumière (ou du son) défie, en leur présence, les lois de la nature. Les métamatériaux imitent la façon dont les atomes interagissent avec la lumière, avec des structures artificielles beaucoup plus petites que la longueur d'onde de la lumière. Cela leur confère des propriétés optiques affranchies des limites imposées par les matériaux constitutifs.

Les réactions à la lumière d’un métamatériau sont déterminées par les propriétés de ses unités constituantes et l’organisation de ces sous-unités. Cristian Della Giovampaola et Nader Engheta de l'Université de Pennsylvanie ont utilisé deux sous-unités aux propriétés opposées. Ils ont associé des morceaux nanométriques d'argent et de silice, qui interagissent avec la lumière de manière différente, l’un étant un métal (conducteur), l'autre un isolant.

Le principe de la cape d'invisibilité repose sur un traitement de la lumière comparable à celui que les circuits électroniques infligent aux flux d'électrons. Lorsque des ondes électromagnétiques (comme la lumière) frappent du métal ou du bois, elles se dispersent, c’est ainsi que nous voyons l'objet. Si le même objet est enveloppé par un matériau artificiel qui dévie l’onde incidente sans la disperser, il devient invisible. Pour l’heure, les métamatériaux permettent déjà de produire des angles de réfraction négatifs, renversant l'image comme sur la photo.