Forscher „zaubern“ Gegenstand weg

Siegfrieds Tarnkappe

„Transparenz und Unsichtbarkeit aus allen Blickwinkeln“ verspricht der Erfinder des „Metaschirmes“. Das geht aber nur in einem bestimmten Wellenlängenbereich.

Im Mikrowellenbereich wirkt dieser Zylinder unsichbar.  Bild: dpa

BRISTOL dpa | Mit einem neuartigen Tarnmantel haben Forscher einen etwa handgroßen Zylinder verschwinden lassen – allerdings zunächst nur im Bereich der Mikrowellen. Die Wissenschaftler nutzten ein hauchdünnes, feines Kupfernetz, um den Zylinder für Mikrowellen unsichtbar zu machen.

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„Im Prinzip kann diese Technik auch für Licht angewendet werden“, erläuterte Professor Andrea Alù von der Universität von Texas in einer Mitteilung. Mikrowellen und Licht sind unterschiedliche Bereiche des elektromagnetischen Spektrums und unterscheiden sich lediglich durch die Wellenlänge. Ein Objekt im sichtbaren Licht verschwinden zu lassen, bleibt aber eine große Herausforderung.

Die Wissenschaftler stellen ihre Versuche im Fachblatt New Journal of Physics vor, das vom britischen Institute of Physics und von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft herausgegeben wird. Das Team nutzte einen neuen Ansatz: Statt sogenannte Metamaterialien einzusetzen, die das Licht um ein Objekt herumlenken sollen, löschten die Forscher mit dem feinmaschigen Kupfergitter die vom Zylinder reflektierte Strahlung aus.

Elektromagnetische Felder, darunter Licht und Mikrowellen, bestehen aus Wellen. Wir sehen Objekte, weil sie diese Wellen reflektieren. Aber: „Wenn sich die gestreuten Felder vom Tarnmantel und dem Objekt überlagern, löschen sie sich gegenseitig aus, und der Gesamteindruck ist Transparenz und Unsichtbarkeit aus allen Blickwinkeln“, erläuterte Alù.

Die Forscher demonstrierten die Funktion ihres Tarnmantels mit einem 18 Zentimeter großen Zylinder. Sie gehen aber davon aus, dass sich auf dieselbe Weise auch unsymmetrische oder unregelmäßig geformte Objekte verstecken lassen. Der von ihnen konstruierte Tarnmantel besteht aus einem nur 66 tausendstel Millimeter dünnen Kupfernetz auf einer 0,1 Millimeter dünnen Kunststofffolie und lässt sich im Prinzip um jede Form legen.

Breiteres Spektrum und einfachere Herstellung

„Die Vorteile dieses Tarnmantelverfahrens gegenüber existierenden Techniken sind seine Formanpassungsfähigkeit, die einfache Herstellung und die verbesserte Bandbreite“, betonte Alù. Mit der Bandbreite bezeichnen die Physiker den Ausschnitt aus dem elektromagnetischen Spektrum, in dem der Tarnmantel funktioniert.

In Zukunft will das Team die Technik auch im sichtbaren Licht testen. „Tatsächlich sind solche 'Metaschirme' für sichtbare Frequenzen leichter zu realisieren als voluminöse Metamaterialien, und dieses Konzept könnte uns einer praktischen Umsetzung näherbringen“, erläuterte Alù. „Allerdings schrumpft die Größe der Objekte, die mit dieser Methode effektiv versteckt werden können, mit der Wellenlänge, so dass wir bei optischen Frequenzen vielleicht die Streuung von mikrometergroßen Objekten effektiv stoppen können.“

Die Technik könnte sich den Physikern zufolge jedoch auch für andere Anwendungen wie Nanoschalter oder Sensoren nutzen lassen, wovon unter anderem biomedizinische und optische Techniken profitieren könnten.

 

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