Forscher wollen Tarnkappe entwickeln
01.03.2005
Herausgeber: netzeitung.de
Auf Knopfdruck werden die Raumschiffe der Romulaner in der Serie «Star Trek» dank eines raffinierten Schutzschildes unsichtbar. Amerikanische Forscher wollen solche Tarnkappen Wirklichkeit werden lassen.
Amerikanische Ingenieure haben Berechnungen für ein Schutzschild angestellt, das Gegenstände praktisch unsichtbar macht. Eine «Plasmon»-Schicht verhindert dabei die Lichtstreuung des Objekts, so dass es vor dem Auge des Betrachters quasi verschwindet. Noch ist das Ganze nicht mehr als ein Gedankenkonstrukt, der Vorschlag widerspricht aber keinem physikalischem Gesetz, berichtet der Online-Dienst des Fachblatts «Nature».
Schwingen im GleichtaktObjekte sind deswegen sichtbar, weil sie einfallende Lichtstrahlen reflektieren. Diese Lichtstreuung wollen Andrea Alú und Nader Engheta von der
Universität Pennsylvania nun mit Hilfe der Plasmon-Schicht abfangen. Plasmonen sind Elektronenwellen, die entstehen, wenn die Elektronen auf der Oberfläche eines metallischen Materials im Gleichtakt schwingen.
Ist die Wellenlänge des Lichts nun mit der Resonanz-Frequenz der Plasmonen identisch, werde das Licht nur noch in vernachlässigbarer Menge gestreut. Sie löschen sich quasi gegenseitig aus, was das Objekt wiederum unsichtbar werden lässt, berichten die Forscher.
Das jeweilige Beschichtungsmaterial ist allerdings immer nur für eine bestimmte Licht-Wellenlänge geeignet. Gold- und Silberschichten seien etwa für den sichtbaren Bereich geeignet, für längerwellige Strahlung, wie etwa Mikrowellen, könnte ein «Metamaterial» mit ungewöhnlichen elektromagnetische Eigenschaften entwickelt und eingesetzt werden.
Größe der Objekte entscheidendGenau in dieser Beschränkung liege der größte Nachteil des Konzepts, sagte der Physiker John Pendry vom
Imperial College in London «Nature News». So könnte ein Objekt vielleicht im Rotlicht unsichtbar sein, aber im Tageslicht mit gleicher Beschichtung nicht. Außerdem funktioniere der Effekt nur, wenn die Objekte ungefähr so groß sind wie die Wellenlänge des Lichts. Im sichtbaren Bereich würden also gerade mal mikroskopisch kleine Gegenstände verschwinden.
Das Tarnkappen-Konzept eigne sich aber auch für eine Reihe anderer Anwendungen: So könnten mit Hilfe der Plasmon-Beschichtung blendfreie Oberflächen hergestellt werden oder die Auflösung von Mikroskopen verbessert werden, so Engheta. Und theoretisch könnten größere Gegenstände wie Raumschiffe immerhin für Sensoren oder Teleskope, die mit langwelliger Strahlung arbeiten, unsichtbar werden. Das kommt dem Schutzschild der Romulaner ja schon nahe. (nz)