Unsichtbar: Forscher erzeugen ersten richtigen Tarnmantel

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Grafische Darstellung der Wirkungsweise des mikroskopischen Tarnmantels.

Copyright: Xiang Zhang group, Berkeley Lab/UC Berkeley

Cambridge (USA) – Erstmals ist es US-Wissenschaftlern gelungen, eine ultradünne Schicht zu entwickeln, die darunter verborgene Objekte auch im Spektrum des sichtbaren Lichts unsichtbar werden lässt. Zwar hat der “Tarnmantel” bislang noch mikroskopische Ausmaße, das dahinter steckende Prinzip sollte aber auch auf makroskopische Objekte übertragbar sein.

Wie der Direktor der Berkeley Lab’s Materials Sciences Division Xiang Zhang gemeinsam mit Kollegen des U.S. Department of Energy (DOE) und der University of California aktuell im Fachjournal “Science” (DOI: 10.1126/science.aac9411) berichten, besteht die kaum 80 Nanometer (ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter) dünne Schicht aus kleinsten bausteinartigen Nano-Antennen und kann um dreidimensionale Objekte von der Größe mehrerer biologischer Zellen mit Buckeln und Dellen gelegt werden (s.Abb.). Auf diese Weise lenkt die Mikro-Tarnkappe die Lichtwellen um das darunter verborgene Objekt derart ab, dass dieses dem Betrachter optisch unsichtbar erscheint, sobald die Antennen aktiviert werden.

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“Es ist das erste Mal, dass ein 3D-Objekt von beliebiger Form vor sichtbaren Licht verdeckt werden kann”, erläutert Zhang. “Die von uns entwickelte Schicht sieht aus, wie ein Mantel, ist einfach herzustellen und hat auch das Potential größere Objekte im makroskopischen Bereich zu verdecken.”

Der Tarnmantel kann ein- und ausgeschaltet werden, in dem man die Polarisation der Antennen aktiviert: “Durch eine Phasenverschiebung durch jede einzelne der Nanoantennen stellt sie die Wellenfront und die Phase des eigentlich vom Objekt normalerweise gestreuten Lichts derart perfekt wieder her, dass das Objekt darunter verborgen bleibt.”

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