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Metamaterialien: Tarnung im sichtbaren Licht

Theoretischer Tarnmantel
Theoretischer Tarnmantel | Für Mikrowellen bereits Realität: Eine Tarnkappe, die unsichtbar macht
Mit einem flexiblen Film aus so genannten Metamaterialien ist es Forschern um Andrea Di Falco von der University of St. Andrews in North Haugh erstmals gelungen, kleine Objekte im für das menschliche Auge sichtbaren Licht verschwinden zu lassen. Bislang hatten Physiker das nur im langwelligen Spektralbereich erreicht.

Diese Metamaterialen kommen in der Natur nicht vor und müssen künstlich – zum Beispiel aus Nanoröhrchen – erzeugt werden. Sie beeinflussen Lichtwellen in ihrer Ausbreitung und lenken sie auf neue Bahnen, so dass man sie auch um Objekte herum leiten kann: Für das menschliche Auge wirkt es dann, als ob dieser Gegenstand nicht vorhanden ist.

Damit das funktioniert, muss allerdings das Metamaterial hauchfeine Strukturelemente aufweisen, deren Größe ungefähr der gewünschten Wellenlänge entspricht, was naturgemäß bei langwelligem Licht einfacher ist als im kurzwelligen: Die dafür benötigten Strukturen müssten so winzig sein, dass sie bislang eigentlich noch nicht hergestellt werden können.

Di Falcos Team hat deshalb anstelle der meist verwendeten Nanostapel aus unflexiblen Siliziumverbindungen einen dünnen und flexiblen Polymerfilm entwickelt, der ebenfalls als Metamaterial wirkt. Allerdings leitet er bereits Licht mit Wellenlängen, die nur 620 Nanometer umfassen: sichtbares Licht. Im nächsten Schritt soll es nun darum gehen, diesen Film so zu verändern, dass er seine optischen Eigenschaften anpasst, wenn er geknickt und gebogen wird, damit er das Licht ständig weiterleitet. Damit könnte man dann eines Tages auch größere Gegenstände verschwinden lassen, die sich bislang der "Tarnung" noch entziehen. (dl)

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  • Quellen
Di Falco, A. et al.: Flexible metamaterials at visible wavelengths. In: New Journal of Physics 12, 113006, 2010.

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