Tarnvorrichtung: Physiker wollen Objekte unsichtbar machen
Aus so genannten "Metamaterialien" sollen Tarnvorrichtungen gefertigt werden können, um die Licht und andere elektromagnetische Wellen wie etwa Radarsignale herumfließen würden, als hätten sie leeren Raum durchquert. "Das, was das Gerät macht, ist ein bisschen so wie das Erzeugen eines schwarzen Lochs" , so Professor Sir John Pendry(öffnet im neuen Fenster) vom Department of Physics des Imperial College London in einer Pressemitteilung. "Es wäre keine Kommunikation zwischen dem getarnten Objekt und der Außenwelt möglich."
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Die Theorie haben die Forscher des britischen Imperial College London und der US-amerikanischen Duke University zwar, es fehlen aber noch die Metamaterialien mit den erforderlichen Eigenschaften. Das spezielle Material müsste sich um ein Objekt legen und dann das auftreffende Licht umlenken anstatt es zu reflektieren. Sir John Pendry nennt als Analogie einen Stock, um den Wasser sanft herumströmt.
Das Metamaterial wollen nun die Co-Autoren der Studie herstellen, David Schurig und David Smith von der Duke University. "Die Herausforderung besteht darin, diese theoretischen Erfordernisse Punkt für Punkt auf ein Material zu übertragen" , so David Smith gegenüber New Scientist(öffnet im neuen Fenster) . Das erste darauf basierende Gerät wird den Forschern zufolge wohl sehr klein sein und nicht mehr als ein paar Millimeter Umfang haben.
Auch wenn es noch nach Science Fiction klingt, so hoffen die Forscher nicht nur auf eine Umlenkung von Lichtstrahlen, sondern auch von anderen Kraftlinien inklusive Feldlinien(öffnet im neuen Fenster) . Damit könnten Elektronik bzw. Instrumente in Bereichen sicher eingesetzt werden, in denen sie sonst durch starke magnetische Felder gestört würden – beispielsweise in Kernspintomografie-Feldern. Als Schildsystem kann die Technik damit also theoretisch auch genutzt werden.
Sir John Pendry spricht von einem Breitband-Tarnmantel, der auch alle Frequenzen im elektromagnetischen Spektrum abdecken könnte – die Tarnung vor Radar sei demnach voraussichtlich der bedeutendste Faktor. Die technische Herausforderung für die Tarntechnik soll geringer sein als für die anderen Pläne des Forschers, der auch an einer perfekten Linse arbeitet. Ganz so trivial ist die Angelegenheit aber nicht: Das eintreffende Licht bzw. die elektromagnetische Strahlung muss genau so umgelenkt werden, dass es an anderer Stelle wieder in gleicher Richtung und Lage austritt, als hätte es keine Verkrümmung gegeben.
Dennoch könnte den ambitionierten Plänen zufolge schon in ein bis zwei Jahren ein erstes Tarnsystem gegen Radar funktionieren. Die finanziellen Mittel für die Forschung stammen vom britischen Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) und – wenig überraschend – von der US-amerikanischen Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).
Vorgestellt wurde die Tarn-Theorie in der Online-Ausgabe ("Science Express") der Wissenschaftspublikation Science am heutigen 26. Mai 2006 unter dem Titel "Controlling Electromagnetic Fields" .
Bereits Anfang 2005 machten Andrea Alù und Nader Engheta von der University of Pennsylvania bzw. der University of Roma Tre mit einem ähnlichen theoretischen Vorschlag auf sich aufmerksam. Sie wollen durch eine " plasmonische Beschichtung " Objekte transparent machen, allerdings funktioniert ihr Ansatz eigenen Angaben zufolge u.a. nur für Licht einheitlicher Wellenlängen und bei sichtbarem Licht nur für mikroskopisch kleine Objekte.
In eine ganz andere Richtung geht ein Projekt japanischer Forscher, die mit Kameras die Umgebung filmen und auf einem Display-Mantel wiedergeben, um damit einen Tarneffekt zu erzielen. Im Moment kann Professor Susumu Tachi von der Universität Tokio aber nur externe Kameras nutzen, um deren Bild auf einen reflektierenden Mantel(öffnet im neuen Fenster) zu projizieren, was die Mobilität stark einschränkt und nur eine Art leichten Chamäleoneffekt bewirkt.