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Werkstoffe: Superlinsen und -antennen

Metamaterialien ermöglichen neue Anwendungen, die bislang nicht realisierbar waren. Einige von ihnen stehen bereits kurz vor der Marktreife.
Richtantenne aus MetamaterialLaden...

Tom Driscoll wäre glücklich, wenn er nie mehr "Tarnumhänge à la Harry Potter" hören müsste. Unweigerlich drängt sich der Vergleich auf, wenn über die neuesten Fortschritte bei Metamaterialien gesprochen wird – Anordnungen winziger "Zellen", die elektromagnetische Strahlung beugen, streuen oder auf andere Weise formen, wie es kein natürliches Material kann. Im Prinzip könnten Metamaterialien zur Konstruktion von Tarnkappen dienen. Und das stellen viele Forscher in den Vordergrund, vor allem in Förderungsanträgen, die an das amerikanische Verteidigungsministerium gerichtet sind.

Interessanter als solche Visionen, deren Realisierung noch in weiter Ferne liegt, sind für Driscoll Anwendungen in der Satellitenkommunikation, der optischen Datenverarbeitung und der Konstruktion von Smartphones. Der Physiker von der University of California in San Diego befasst sich damit, diese Ideen zur Marktreife zu führen, und zwar bei Intellectual Ventures, einer in Bellevue (Washington) ansässigen Firma, die Patente aufkauft.

Mit den ersten verkäuflichen Produkten aus Metamaterialien rechnet er bereits in ungefähr einem Jahr – auch wenn die Herstellung und Bearbeitung der nanometergroßen Strukturen bislang noch extrem teuer ist. Später würden auch Normalverbraucher in den Genuss der Vorteile kommen, etwa durch schnellere und billigere Internetverbindungen in Flugzeugen und in Handys.

Andere Forscher waren ebenfalls nicht untätig. Sie ersannen unter anderem Möglichkeiten, die Anordnung und sogar die Form der Elemente eines Metamaterials zu ändern. Dadurch wechseln die von ihnen entwickelten Bauteile zum Beispiel von undurchsichtig nach transparent oder von rot nach blau – auf Knopfdruck. ...

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  • Quellen

Hunt, J. et al.: Metamaterial Apertures für Computational Imaging.In: Science 339, S. 310 – 313, 2013

Ou, J.-Y. et al.: An Electromechanically Reconfigurable Plasmonic Metamaterial Operating in the Near-Infrared.In: Nature Nanotechnology 8, S. 252 – 255, 2013

Smith, D. R. et al.: Composite Medium with Simultaneously Negative Permeability and Permittivity. In: Physical Review Letters 84, S. 4184 – 4187, 2000

Aieta, F. et al.: Aberration-Free Ultrathin Flat Lenses and Axicons at Telecom Wavelengths Based on Plasmonic Metasurfaces. In: Nano Letters 12, S. 4932 – 4936, 2012

Fang, N. et. al.: Sub-Diffraction-Limited Optical Imaging with a Silver Superlens. In: Science 308, S. 534 – 537, 2005

Liu, Z. et. al.: Far-Field Optical Hyperlens Magnifying Sub-Diffraction-Limited Objects. In: Science 315, S. 1686, 2007

Yu, N. et. al.: Light Propagation with Phase Discontinuities: Generalized Laws of Reflection and Refraction. In: Science 334, S. 333 - 337, 2011