Das Verstecken eines Objekts mit einem Tarngerät war Science-Fiction, aber in den letzten Jahren haben Wissenschaftler die Tarntechnologie erfolgreich in die Realität umgesetzt. Bisher waren getarnte Objekte recht klein, und Forscher konnten ein Objekt nur in zwei Dimensionen verbergen, was bedeutet, dass die Objekte sofort sichtbar sind, wenn der Betrachter seinen Blickwinkel ändert. Jetzt hat ein Team einen Umhang geschaffen, der Objekte in drei Dimensionen verdecken kann. Während das Gerät nur in einem begrenzten Wellenlängenbereich arbeitet, sagt das Team, dass dieser Schritt dazu beitragen sollte, das Tarnfeld in Bewegung zu halten.
Die bisher entwickelte Tarntechnologie macht Objekte nicht unsichtbar. Stattdessen spielt es Streiche mit Licht und lenkt es so, dass die „bedeckten“ Objekte nicht gesehen werden können, ähnlich wie wenn ein Stück Teppich über ein Objekt gelegt wird. In diesem Fall verschwindet aber auch der Teppich.
Dieses Feld wird als Transformationsoptik bezeichnet und verwendet eine neue Klasse von Materialien, die als Metamaterialien bezeichnet werden und das Licht auf neue Weise leiten und steuern können.
Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie in Deutschland verwendeten photonische Kristalle, um sie wie einen Holzhaufen zu einem Unsichtbarkeitsumhang zusammenzufügen. Sie benutzten den Umhang, um eine kleine Beule auf einer goldspiegelartigen Oberfläche zu verbergen. Der „Umhang“ besteht aus speziellen Linsen, die Lichtwellen teilweise biegen, um die Lichtstreuung von der Beule zu unterdrücken. Für den Betrachter erscheint der Spiegel flach, sodass Sie nicht erkennen können, dass sich etwas auf dem Spiegel befindet.
"Es besteht aus photonischem Polymer, das im Handel erhältlich ist", sagte Tolga Ergin, die das Forschungsteam leitete, im Podcast von AAAS Science. „Das Verhältnis zwischen Polymer und Luft wird lokal im Raum geändert. Durch Auswahl der richtigen Verteilung des lokalen Archivierungssektors können Sie die erforderliche Tarnung erzielen. Wir waren überrascht, dass der Tarneffekt so gut ist. “
Die Wellenlängen der "Unsichtbarkeit" liegen im Infrarotspektrum, und der Tarnungseffekt wird bei Wellenlängen von bis zu 1,3 bis 1,4 Mikrometern beobachtet, was ein Bereich ist, der derzeit für die Telekommunikation verwendet wird.
Wie ist die Praktikabilität dieses Geräts?
"Bewerbungen sind eine schwierige Frage", sagte Ergin. „Teppichmäntel und allgemeine Tarnvorrichtungen sind einfach schöne und aufregende Maßstäbe, um zu zeigen, was Transformationsoptik leisten kann. Auf dem Gebiet der Transformationsoptik gab es Vorschläge für verschiedene Geräte wie Strahlkonzentratoren, Strahlschieber oder Superantennen, die Licht aus allen Richtungen und vielem mehr konzentrieren. Es ist also wirklich schwer zu sagen, was die Zukunft für Anwendungen bringen wird. Das Feld ist groß und die Möglichkeiten sind groß. “
„Tarnstrukturen waren für die Menschheit seit langer Zeit sehr aufregend“, fuhr Ergin fort. "Ich denke, unser Team hat es geschafft, die Ergebnisse der Transformationsoptik noch einen Schritt weiter zu treiben, weil wir die Tarnstruktur in drei Dimensionen realisiert haben."
Computersimulation eines Mikroskopbildes der „Tarnung“, die getarnt werden soll. Der Betrachtungswinkel ändert sich mit der Zeit.
Quellen: Wissenschaft, Wissenschaftspodcast
