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05. September 2008, 12:40 Uhr

Unsichtbarkeit aufgehoben

Material enttarnt Tarnkappen

Muss Harry Potter sich vor diesen Forschern fürchten? Ein chinesisches Physikerteam hat das Konzept für ein Material entwickelt, das Tarnkappen unwirksam macht. Die Technik könnte sich eines Tages als sehr hilfreich erweisen - selbst für kleine Zauberer.

Sich einfach mal unsichtbar machen - das ist längst kein Traum mehr. Im Mai 2006 präsentierten Forscher im Fachblatt "Science" das Konzept einer Tarnkappe. "Theoretisch ist alles möglich, was Harry Potter mit seinem Umhang anstellt", sagte John Pendry vom Imperial College London. Wenige Monate später testete ein Physikerteam an der Duke University das erste Exemplar im Labor - mit Erfolg.

Die Kappe besteht aus mehreren konzentrisch angeordneten Ringen aus sogenanntem Metamaterial, das die elektromagnetische Strahlung aufnimmt und an der gegenüberliegenden Seite des Ringes wieder abgibt. Die Strahlung bewege sich "wie Wasser, das um einen glatten Stein herumfließt", erklärte Duke-Forscher David Schurig. Die Kappe hat jedoch einen entscheidenden Nachteil: Sie funktioniert nicht für sichtbares Licht, sondern nur im Mikrowellenbereich. Dieses Manko beseitigten ein Jahr später Forscher der University of Maryland - ihre Tarnkappe arbeitet mit grünem Licht.

Nun haben chinesische Physiker das Konzept einer Anti-Tarnkappe vorgestellt. Dies mag zunächst absurd erscheinen, man könnte die Tarnkappe ja auch einfach absetzen. Doch Huanyang Chen und seine Kollegen glauben, dass ihre Idee eines Tages gebraucht werden könnte. Wer sich einen Tarnmantel überwirft, hat nämlich ein Problem: Er ist nicht nur unsichtbar, er kann auch nichts von seiner Umgebung sehen. Denn die Lichtwellen werden von dem Metamaterial ja um den Tarnmantelträger herum geleitet, bei ihm kommt nichts davon an. Harry Potter wäre quasi blind, sobald er sich unsichtbar machte.

Die Anti-Tarnkappe, über die Chen und seine Kollegen jetzt im Fachblatt "Optics Express" (Bd. 16, Ausgabe 19, S. 14577, arxiv.org) berichten, soll die Tarnung zumindest teilweise lüften. Sie müsste aus einem Material bestehen, das genau auf die Tarnkappe abgestimmt ist. Dessen anisotropischer Brechungsindex sei negativ, schreiben die Forscher, während das Tarnmaterial selbst einen positiven Brechungsindex besitze.

Wenn das Material der Anti-Tarnkappe von innen Kontakt mit der außen befindlichen Tarnkappe bekommt, würde ein Teil des einfallenden Lichts nach innen geleitet. "Harry Potter könnte nach außen blicken, wenn er will", sagte Chen. Er müsse das bislang nur als Idee existierende Material einfach von innen gegen den Tarnmantel drücken.

Der Weg bis zu einer solchen Anti-Tarnkappe ist allerdings noch weit. Eines der größten Probleme der bislang entwickelten Tarnkappen ist, dass sie nur in zwei Dimensionen funktionieren. Doch die Forscher sind rege: Im August hat ein Team der University of California über ein neues Nanomaterial für Tarnkappen berichtet.

hda

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