Lichtabsorption: Metamaterial ist dunkler als Schwarz

Dunkler als Schwarz – das geht: Während schwarze Farbe immer noch etwa 15 Prozent des auftreffenden Lichts reflektiert, absorbiert ein neues Metamaterial 99 Prozent auftreffenden Lichts.

28. September 2011 um 18:00 Uhr / Werner Pluta

Photonen regelrecht eingesogen: hyberbolisches Metamaterial Bild: Evgenii Narimanov et al.

Forscher der Purdue-Universität in West Lafayette im US-Bundesstaat Indiana und der Norfolk-State-Universität in Norfolk im US-Bundesstaat Virginia haben ein Metamaterial entwickelt, das praktisch alles auftreffende Licht absorbiert. Aus dem Material könnten unter anderem sehr effiziente Solarzellen hergestellt werden.

Hyperbolisches Metamaterial

Die Substanz sei ein hyperbolisches Metamaterial, das mehr Licht absorbiere als schwarze Farbe, schreiben die Forscher um Evgenii Narimanov in einem Aufsatz, der als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv veröffentlicht wurde.

Schwarze Farbe reflektiert etwa 15 Prozent des Lichts. Das Metamaterial hingegen absorbiert 99 Prozent des auftreffenden Lichts. Es sei deshalb "dunkler als Schwarz", erklären die Forscher.

Fläche aufgeraut

Das Metamaterial besteht aus Nanodrähten aus Silber, die sich in einer Membran aus Aluminiumoxid befinden. So entstand zunächst eine glatte Fläche, die rund 80 Prozent des Lichts absorbiert. Diese haben die Forscher aufgeraut. So entstanden Erhebungen und Vertiefungen, in denen sich das reflektierte Licht fängt. Die Photonen würden regelrecht in das Material hineingesogen, schreiben die Wissenschaftler.

Einsatzmöglichkeiten für das Metamaterial gebe es viele: Naheliegend sei, daraus hocheffiziente Solarzellen oder Fotodetektoren herzustellen. Es könne aber auch für Tarnkappentechnik genutzt werden.