Wiener Forscher entwickeln eine Tarnkappe

Auf der Glasplatte liegt gut sichtbar ein Stück Würfelzucker. Plötzlich ist es verschwunden, ohne dass jemand dem süßen Ding zu nahe gekommen ist. Der Beobachter kann einfach hindurchschauen, ja so muss man es nennen. Denn das Stückchen Zucker liegt nach wie vor da. Die Forscher an der Technischen Universität Wien haben es einfach verschwinden lassen, als stecke es unter einer Tarnkappe wie Harry Potter.

Undurchsichtig durch Ablenkung und Streuung

Professor Stefan Rotter vom Institut für Theoretische Physik und sein Team haben den Würfelzucker von oben mit einem bestimmten Wellenmuster bestrahlt. Das führt dazu, dass Lichtwellen quer hindurchpassen, als sei der Zucker aus Glas. „Komplizierte Materialien wie etwa ein Stück Würfelzucker sind undurchsichtig, weil die Lichtwellen in ihnen unzählige Male abgelenkt und gestreut werden“, so Rotter. „Das Licht kann zwar eindringen und irgendwo wieder herauskommen, aber die Lichtwelle kann sich nicht geradlinig durch das Medium hindurchbewegen. Stattdessen wird sie chaotisch in alle Richtungen gestreut.“

Seit Jahren gibt es verschiedene Versuche, die Wellenstreuung zu überlisten und somit eine Art „Tarnkappe“ herzustellen. So kann man etwa aus speziellen Materialien Objekte herstellen, die bestimmte Lichtwellen außen um sich herumleiten. Es gibt auch Experimente mit Gegenständen, die von sich aus Licht abstrahlen: Wenn ein Bildschirm nach vorne genau das Licht aussendet, das er auf der Rückseite absorbiert, dann erscheint er unsichtbar – zumindest, wenn man ihn aus dem richtigen Winkel betrachtet.

Licht umleiten kam nicht in Frage

Das war den Wiener, unterstützt von Forschern aus den USA und Griechenland, nicht genug. „Wir wollten die Lichtwelle nicht umleiten oder mit Zusatz-Displays wiederherstellen, sondern die ursprüngliche Lichtwelle auf geradem Weg durch das Objekt steuern, so als wäre es gar nicht da“, sagt Andre Brandstötter, ein Ko-Autor der Studie.

„Der entscheidende Trick ist, dem Material, also dem Zuckerstück, punktgenau Energie zuzuführen und an anderen Stellen Absorption zu erlauben“, erklärt Professor Konstantinos Makris von der Universität Kreta, der zuvor in der Arbeitsgruppe Rotter tätig war. „Von oben wird genau das richtige Punktmuster auf das Material gestrahlt – wie durch einen gewöhnlichen Videoprojektor, allerdings mit sehr hoher Auflösung.“ Passt dieses Muster genau zu den inneren Unregelmäßigkeiten im Material, an denen normalerweise das Licht gestreut wird, kann man durch das von oben zugeführte Licht die Streuung praktisch ausschalten. Dieses Muster zu entwickeln ist das eigentliche, auch Zeit raubende Kunststück. Schnell mal die Tarnkappe überwerfen wie Harry Potter es tut geht auch mit dem Wiener Trick nicht.

via TU Wien