Ein Tarnumhang wie bei Harry Potter? So weit sind die Materialwissenschaften zwar noch nicht. Doch sie arbeiten bereits an Tarnkappen für Licht und Schall. Mit diesem Metamaterial könnten Forschende in Zukunft Objekte unsichtbar oder unhörbar machen.
Keine Zauberei oder Science-Fiction: Forschende schaffen es mit speziell erzeugtem Metamaterial schon heute, Objekte unsichtbar oder unhörbar zu machen. Dazu manipulieren sie die Wellen, die uns ständig umgeben und unsere Wahrnehmung der Welt bestimmen. Denn Licht und Schall sind im Grunde bloß Wellen, die wir mit unseren Sinnesorganen erfassen können.
Die Materialwissenschaft arbeitet dafür an kompliziert strukturierten Materialien, die die physikalischen Regeln auszuhebeln scheinen. Sie lenken eintreffende Strahlung oder Schall gezielt um und erzeugen maßgeschneiderte Wechselwirkungen. Beispielsweise umfließen Wellen die Objekte ungestört, durchqueren sie nur in eine Richtung oder verändern ihre Eigenschaften. Manche Dinge werden dadurch praktisch unsichtbar.
Die Vorstellung solcher Tarnkappen ist für uns Menschen seit jeher faszinierend. Das Konzept von Unsichtbarkeit ist häufig Thema in Literatur und Film. Besonders berühmt wurde etwa der Tarnumhang aus Harry Potter. Doch wäre so etwas in der Realität denkbar?
Tatsächlich hat die Materialwissenschaft hierbei trotz großer Fortschritte in den letzten Jahren noch ihre Grenzen. Häufig funktioniert Metamaterial nur für bestimmte Wellenbereiche oder bei sehr kleinen Gegenständen. Doch in Zukunft sind viele Anwendungsbereiche denkbar, sagt Mike Zeitz von Spektrum der Wissenschaft.
Bei optischen Metamaterialien sind wir noch bei Grundlagenforschung. Bis zu einem Tarnumhang ist es also noch sehr weit. Aber es gibt schon sehr vieles, das schon funktioniert.
Mike Zeitz
Zeitz erklärt im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer, wie genau Dinge unsichtbar oder unhörbar werden und wo diese Forschung in Zukunft angewendet werden könnte.