Metamaterialien

Metamaterialien sind künstlich hergestellte Werkstoffe mit optischen, elektrischen oder magnetischen Eigenschaften, die in der Natur nicht vorkommen. Ein spannendes Beispiel für ihre Anwendung sind sogenannte Tarnkappen: Man arbeitet an Metamaterialien, die Objekte unsichtbar machen. Dazu stellen Forscher den Brechungsindex des Tarnmaterials gerade so ein, dass es für das Licht günstiger ist, um das getarnte Objekt herumzulaufen anstatt vom ihm abgelenkt oder gestreut zu werden.

Bisher ist es Wissenschaftlern allerdings noch nicht gelungen, ein Objekt im gesamten Bereich des sichtbaren Lichts verschwinden zu lassen. Denn um die Strahlung zu beeinflussen, müssen die Strukturen des Metamaterials  kleiner sein als die Wellenlänge des Lichts. Und die Wellenlängen von sichtbarem Licht liegen im Bereich von einigen Hundert Nanometern, was die Produktion von geeigneten Strukturen erschwert.

Zudem verhält sich rotes Licht mit einer Wellenlänge von etwa siebenhundert Nanometern im Material etwas anders als blaues Licht mit einer Wellenlänge von knapp fünfhundert Nanometern. Metamaterialien müssen daher sehr exakt und gleichzeitig flexibel sein – eine Aufgabe, die technisch schwer zu lösen ist. Der Weg zum perfekten Tarnumhang ist also noch weit, doch wie diese Übersicht zeigt: Es geht voran.