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Forscher machen dieses Rohr unsichtbar

Zahlreiche Labors arbeiten an verschiedenen Tarnkappen, die dreidimensionale Objekte unsichtbar machen sollen. Den Forschern der Universität Texas ist in dieser Hinsicht ein Durchbruch gelungen.

Alles weg: Oben der Testzylinder, ein Querschnitt des Rohrs (links unten) und eine Kante der Hülle mit Kupferband (rechts).
Bild: IoP Publishing/ New Journal of Physics

Erstmals haben Forscher mit einer Tarnkappe einen dreidimensionalen Gegenstand unsichtbar gemacht. Mithilfe eines sogenannten plasmonischen Metamaterials liessen Physiker der Universität von Texas (Austin) ein 18 Zentimeter grosses Zylinderrohr verschwinden.

Zahlreiche Labors weltweit arbeiten an verschiedenen Tarnkappen, die Gegenstände unsichtbar machen sollen. Die meisten Ansätze nutzen künstliche Materialien mit negativem Brechungsindex. Diese Metamaterialien sollen das Licht um das Objekt herumlenken. Auf diese Weise haben Forscher bereits zweidimensionale Objekte unsichtbar gemacht.

Dass dies auch mit dreidimensionalen gehe, sei bislang nur in der Theorie gezeigt, schreibt das britische Institute of Physics (IoP). Forscher um Andrea Alù aus Texas weisen dies nun auch in der Praxis nach, wie sie im Fachmagazin «New Journal of Physics» berichten.

Versuch mit Mikrowellen

Sie wählten allerdings einen etwas anderen Ansatz: Sie nutzten sogenannte plasmonische Metamaterialien. Das sind künstliche Stoffe, die ebenfalls besondere Eigenschaften bei der Lichtstreuung haben: Sie streuen Licht genau entgegengesetzt zu Alltagsmaterialien.

«Wenn sich die Streufelder der Tarnkappe und des Gegenstands überlagern, löschen sie sich gegenseitig aus», wird Alù in einer IoP-Mitteilung zitiert. Auf diese Weise konnten die Physiker den Zylinder tatsächlich unsichtbar machen – allerdings nicht im sichtbaren Licht, sondern für Mikrowellen mit einer Frequenz von 3,1 Gigahertz.

Das Kunststück funktionierte sogar aus allen Blickrichtungen, wie die Forscher betonen. «Im Prinzip kann diese Technik auch für sichtbares Licht benutzt werden», erläuterte Alù. «Allerdings hängt die Grösse der Objekte, die sich effektiv verstecken lassen, von der Wellenlänge ab.»

Mikroskope verbessern

Sichtbares Licht hat eine sehr viel kürzere Wellenlänge als Mikrowellen, so dass sich nur noch millionstel Meter (Mikrometer) kleine Objekte auf diese Weise optisch unsichtbar machen lassen dürften.

Auch das könnte jedoch für manche Anwendungen interessant sein, sagte Alù. So prüften die Forscher derzeit, ob eine derart unsichtbare Mikroskopspitze die Abbildungsqualität mancher Mikroskope verbessern könnte. (jak/sda)

Erstellt: 26.01.2012, 10:50 Uhr