TU Wien Neuer Ansatz für Tarnkappen-Technologien

Von oben wird das Material mit einem ganz bestimmten Muster beleuchtet, dadurch kann die Welle von links das Objekt ungestört durchdringen.
Von oben wird das Material mit einem ganz bestimmten Muster beleuchtet, dadurch kann die Welle von links das Objekt ungestört durchdringen.

Wissenschaftler der TU Wien haben eine neue Tarnkappen-Technologie entwickelt: Ein vollständig undurchsichtiges Material wird von oben oder unten mit einem bestimmten Wellenmuster bestrahlt, was dazu führt, dass Lichtwellen von links nach rechts völlig ungehindert durch das Material dringen können.

»Komplizierte Materialien wie etwa ein Stück Würfelzucker sind undurchsichtig, weil die Lichtwellen in ihnen unzählige Male abgelenkt und gestreut werden«, erklärt Prof. Stefan Rotter vom Institut für Theoretische Physik der TU Wien. »Das Licht kann zwar eindringen und irgendwo wieder herauskommen, aber die Lichtwelle kann sich nicht geradlinig durch das Medium hindurchbewegen. Stattdessen wird sie chaotisch in alle Richtungen gestreut.«

Seit Jahren gibt es verschiedene Versuche,…

...die Wellenstreuung zu überlisten und somit eine Art „Tarnkappe“ herzustellen. So kann man etwa aus speziellen Materialien Objekte herstellen, die bestimmte Lichtwellen außen um sich herumleiten.

Es gibt auch Experimente mit Gegenständen, die von sich aus Licht abstrahlen: Wenn ein Bildschirm nach vorne genau das Licht aussendet, das er auf der Rückseite absorbiert, dann erscheint er unsichtbar – zumindest, wenn man ihn aus dem richtigen Winkel betrachtet.

An der TU Wien versuchte man nun allerdings,…

...das Problem auf fundamentaler Ebene zu lösen. »Wir wollten die Lichtwelle nicht umleiten oder mit Zusatz-Displays wiederherstellen, sondern die ursprüngliche Lichtwelle auf geradem Weg durch das Objekt steuern, so als wäre das Objekt gar nicht da«, sagt Andre Brandstötter, ein Ko-Autor der Studie. »Das klingt merkwürdig, doch mit bestimmten Materialien und unserer speziellen Wellentechnologie ist das möglich.«

Das Forschungsteam an der TU Wien…

...beschäftigt sich schon seit längerer Zeit mit optisch aktiven Materialien, wie man sie zur Herstellung von Lasern verwendet. Damit ein Laser zu leuchten beginnt, muss ihm in Form von Licht Energie zugeführt werden. Tut man das nicht, verhält sich das Laser-Material wie die meisten anderen auch: Es absorbiert einen Teil des einfallenden Lichts.