Forscher bauen optische Tarnkappe für trübe Medien
Baku, den 6. Juni (AZERTAG). Eine neue Beschichtung raubt Zylindern oder Kugeln ihren Schatten. Man könnte sie nutzen, um in lichtstreuenden Medien wie Nebel oder gefärbtem Wasser Gegenstände unsichtbar zu machen - für einen idealen Einbruchschutz.
Wer hat noch nicht von einer Tarnkappe geträumt? Was in Science-Fiction-Streifen wie „Star Trek“ oder in Harry-Potter-Büchern klappt, sollte mit raffinierter Technik auch in einem Hightech-Labor möglich sein. 2006 gelang es Forschern der Duke University erstmals, elektromagnetische Wellen mithilfe sogenannten Metamaterials um ein Objekt herum zu lenken.
Seitdem wurde die Tarnkappentechnik immer weiter verbessert - doch eine perfekte Tarnung funktioniert nur bei Licht einer definierten Wellenlänge. Wissenschaftler aus Karlsruhe haben nun eine neuartige Tarnkappe entwickelt, die Objekte in diffusen Medien wie Nebel oder Milchglas unsichtbar macht - und zwar im gesamten Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts. Über ihre Erfindung berichten die Forscher im Fachblatt „Science“.
In diffusen Medien breitet sich Licht nicht geradlinig aus, sondern im Zickzack, weil es immer wieder an Partikeln im Medium gestreut wird. Dies nutzen Robert Schittny und seine Kollegen vom Karlsruhe Institut für Technologie aus. Die neuen Tarnkappen seien „eigentlich ganz einfach aufgebaut“, erklärt er.
Als zu tarnende Objekte haben die Forscher Stäbe und Kugeln aus Metall mit einem Spezialanstrich verwendet. „Die Lackierung sorgt dafür dass Licht diffus reflektiert wird“, sagt Schittny. Die Objekte würden anschließend mit einer Schale besteht aus transparentem, gummiartigem Silikon umhüllt. „Das fühlt sich an wie Gummi“, berichtet der Forscher. In das Silikon seien Mikropartikel von 10 Mikrometer Größe gemischt, die Licht streuten.
Die Stäbe und Kugeln platzieren die Wissenschaftler in Wasser, das mit gängiger Wandfarbe gemischt ist, damit es zu einem diffusen Medium wird. Hinter dem Wasserbecken befindet sich eine großflächige Lampe, die weißes Licht erzeugt. Licht, das die Silikonschale erreicht, wird in ihr um das zu tarnende Objekt herum geleitet.
Idealer Einbruchschutz - Wie funktioniert die Tarntechnik? Weil die Dichte der streuenden Partikel im Wasser höher ist als im Silikon, gelangt durch die Schale deutlich mehr Licht auf die andere Seite, als wenn es die Schale nicht gäbe. So kommt es, dass auf der anderen Seite etwa genauso viel Licht ankommt wie an Stellen im Wasserbecken, an denen sich kein getarntes Objekt befindet. Die Stäbe und Kugeln werfen so praktisch keinen Schatten. „Man sieht den Stab oder die Kugel nicht mehr“, sagt Schittny. Erleichtert wird das Ganze, weil das Licht wegen der ständigen Streuung ohnehin kreuz und quer auf der anderen Seite des Beckens ankommt.
Das Karlsruher Team betreibt Grundlagenforschung - eine Idee für eine praktische Anwendung gibt es aber bereits. Man könnte Gitterstäbe mit Tarnbeschichtung in Milchglas einarbeiten - als idealen Einbruchschutz. „Die Stäbe würde man dank der Tarnkappe nicht sehen“, sagt Schittny. „Es wäre ein Fenster mit einer unsichtbaren Vergitterung.“
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