Goldene Tarnkappe

Amerikanische Materialwissenschaftler haben im kürzlich publizierten Experiment eine 80 Nanometer dicke Folie aus regelmäßig angeordneten Gold- und Magnesiumfluorid-Partikeln hergestellt. Die einzelnen Bausteine der Folie waren also deutlich kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Dies ist die notwendige Voraussetzung für alle Metamaterialien. Sie zeichnen sich durch einen komplexen Brechungsindex aus, der eine starke negative Komponente aufweist: Das auf das Metamaterial auftreffende Licht wird anders gebrochen als ein Lichtstrahl, der z. B. von der Luft in ein ­Gewässer eindringt. Während die ­Wasseroberfläche die Richtung eines schräg auftreffenden Lichtstrahls so verändert, dass sein Winkel zur Senkrechten (Lot) kleiner wird (positive Brechung), brechen Metamaterialien den Lichtstrahl größtenteils so stark, dass sein Winkel zum Lot negativ wird. Dadurch wird der Lichtstrahl um ein Objekt, das unter dem Metamaterial liegt, gleichsam herumgelenkt. Die Sinneszellen des Auges werden durch keine Reflektion oder Resorption gereizt, sodass das Objekt unsichtbar bleibt. Der Effekt kann durch Ein- und Ausschalten eines elektrischen Feldes hervor­gerufen bzw. aufgehoben werden, wie ein Video der Autoren zeigt.

In dem publizierten Experiment ­verwendeten die Forscher rotes Licht der Wellenlänge 730 nm. Das von der Tarnkappe verborgene Objekt war zwar nur 1300 Quadratmikrometer groß, theoretisch kann der Effekt ­jedoch auch bei erheblich größeren ­Objekten auftreten. |