01.03.2005 - Technik
Verschwinden auf Knopfdruck
Forscher entwickeln Idee für Schutzschild, das unsichtbar macht
Tarntechnologien wie in den "Star Trek"-Raumschiffen und Zaubermäntel könnte es bald nicht mehr nur in Geschichten, sondern auch in der Realität geben: Zwei amerikanische Physiker haben eine Art Schutzschild entworfen, der Objekte praktisch verschwinden lässt. Dabei soll eine so genannte Plasmon-Schicht die Lichtstreuung an der Oberfläche des Gegenstandes vermindern und ihn so nahezu unsichtbar machen. Obwohl die Idee bislang nur als Gedankenkonstrukt existiert, wäre eine praktische Umsetzung unter bestimmten Bedingungen zumindest denkbar, da sie kein physikalisches Gesetz verletzt. Über die Arbeit von Andrea Alù und Nader Engheta von der Universität von Pennsylvania in Philadelphia berichtet der Online-Dienst des Fachmagazins Nature.
Objekte sind nur deswegen sichtbar, weil sie den Weg des auf sie treffenden Lichts verändern: Ein Teil der Lichtwellen wird absorbiert, während der größte Teil von der Oberfläche abprallt und zurück ins Auge reflektiert wird. Nach der Theorie von Alù und Engheta müsste ein Körper daher praktisch unsichtbar werden, wenn diese Lichtbrechung verhindert wird. Das könnte mithilfe der Plasmon-Schicht gelingen, glauben die Forscher. Oberflächenelektronen einer solchen meist aus Metall bestehenden Schicht werden zu kollektiven Schwingungen angeregt, wodurch sich die Dichte der Ladungsträger wellenförmig verändert. Stimmen die Schwingungsfrequenz dieser so genannten Plasmonen und die des auftreffenden Lichts überein, würde das Licht praktisch nicht mehr gestreut.
Um sichtbares Licht abzuschirmen, würden sich beispielsweise Materialien wie Silber oder Gold anbieten, kommentiert Engheta. Für Strahlung längerer Wellenlängen wie etwa Mikrowellen müsste der Schutzschild dagegen aus einem speziell entworfenen "Metamaterial" bestehen, das aus Reihen von Drahtringen und -spulen aufgebaut ist.
Leider eignet sich das Konzept in seiner momentanen Form aus mehreren Gründen noch nicht für Zaubermäntel oder Tarnkappen, gibt der Physiker John Pendry vom Imperial-College in London zu bedenken. So funktioniert jeder Schild beispielsweise nur für eine einzige Lichtwellenlänge. Das größte Problem ist jedoch die Größenabhängigkeit des Systems: Der Effekt wirkt nur, wenn die Wellenlänge des Lichts ungefähr der Größe des Objekts entspricht. Die Abschirmung vor sichtbarem Licht könnte also nur für mikroskopisch kleine Objekte realisiert werden. Größere Gegenstände wären demnach höchstens für Strahlung wie Mikrowellen unsichtbar. Doch es gibt noch andere potenzielle Anwendungen, erklärt Engheta. So könnte der Effekt beispielsweise beim Herstellen blendfreier Oberflächen helfen oder die Auflösung von Mikroskopen verbessern.
ddp/wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel Licht
Um sichtbares Licht abzuschirmen, würden sich beispielsweise Materialien wie Silber oder Gold anbieten, kommentiert Engheta. Für Strahlung längerer Wellenlängen wie etwa Mikrowellen müsste der Schutzschild dagegen aus einem speziell entworfenen "Metamaterial" bestehen, das aus Reihen von Drahtringen und -spulen aufgebaut ist.
Leider eignet sich das Konzept in seiner momentanen Form aus mehreren Gründen noch nicht für Zaubermäntel oder Tarnkappen, gibt der Physiker John Pendry vom Imperial-College in London zu bedenken. So funktioniert jeder Schild beispielsweise nur für eine einzige Lichtwellenlänge. Das größte Problem ist jedoch die Größenabhängigkeit des Systems: Der Effekt wirkt nur, wenn die Wellenlänge des Lichts ungefähr der Größe des Objekts entspricht. Die Abschirmung vor sichtbarem Licht könnte also nur für mikroskopisch kleine Objekte realisiert werden. Größere Gegenstände wären demnach höchstens für Strahlung wie Mikrowellen unsichtbar. Doch es gibt noch andere potenzielle Anwendungen, erklärt Engheta. So könnte der Effekt beispielsweise beim Herstellen blendfreier Oberflächen helfen oder die Auflösung von Mikroskopen verbessern.
ddp/wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel Licht