Metamaterial

Viel Luft und dennoch stabil: US-Wissenschaftler haben ein Ultraleichtmaterial entwickelt, das aus einer Gitterstruktur aus Nanoröhrchen besteht. Es könnte als Isolierung eingesetzt werden oder um Stöße abzufangen.

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.

Ein neues Metamaterial könnte die drahtlose Stromübertragung erheblich verbessern, so dass sich nicht nur Smartphones und Notebooks ohne Kabel aufladen lassen, sondern auch Autos, fanden Forscher der Duke University heraus.

Forscher aus Karlsruhe haben ein Metamaterial entwickelt, das im sichtbaren Lichtspektrum funktioniert. Sie haben daraus eine winzige Tarnkappe gebaut, mit der sie eine Wölbung in einer Metallfläche optisch verschwinden lassen können.

Zwei Wissenschaftler aus der Schweiz empfehlen die Einführung einer neuen wissenschaftlichen Disziplin - der Nanotoxikologie. Mit ihr sollen die Risiken von Nanostoffen erforscht werden.

Wissenschaftler in den USA haben eine Tarnvorrichtung entwickelt, mit der sie ein Metallstück unsichtbar machen können. Diese besteht nicht aus einem aufwendig hergestellten Metamaterial, sondern aus einem häufig in der Optik genutzten Mineral, das mit herkömmlicher Technik bearbeitet wurde.

Nanokugeln aus Kunststoffen, die selbstständig Sechsecke bilden, sollen die Produktion von Metamaterialien beschleunigen: Sie bilden ein Muster, das anschließend in ein Trägermaterial eingebracht wird.

Einen Kunststoff, der selbst erkennt, wann er bricht, haben Forscher aus Bremen entwickelt. Es ist ein Verbundwerkstoff, der sich wie Kunststoff verarbeiten lässt und die Leiteigenschaft von Metall hat. Dieser Stoff soll als Belastungssensor in Bauteile eingearbeitet werden.

Licht soll neu entwickeltes Material so passieren wie Luft. Ein in den USA entwickeltes Metamaterial soll die Effizienz von Solarzellen erhöhen: Es ermöglicht, das Licht sehr genau zu brechen. Würden Solarzellen damit beschichtet, würde es verhindern, dass auftreffendes Licht reflektiert wird. So könnte sich der Wirkungsgrad der Zelle verbessern.

Aktoren aus Formgedächtnislegierung für gedruckten Roboter. Dünne Bleche, die erhitzt werden, sollen künftig Roboter in Bewegung versetzen. Die Bleche bestehen aus einer Metalllegierung, die sich durch Hitze verformt und beim Abkühlen wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt.

Robotergreifer aus elastischem Material braucht keine Gelenke. Einfachere, leichtere und günstigere Bauteile verspricht der Schweizer Materialwissenschaftler Flavio Campanile. Er konstruiert die Teile aus elastischen Materialien, so dass sie sich ohne mechanische Teile wie Gelenke verformen können.

Bessere Antennen dank Metamaterial. Eine besondere Bauweise lässt eine Antenne viel größer erscheinen als sie ist. Damit ließen sich flexibel einsetzbare Antennen bauen, die viel kleiner sind als heutige, erklären die Entwickler.

Neues Metamaterial macht unsichtbar. Wissenschaftler einer US-Universität haben ein neues Metamaterial vorgestellt. Diese Stoffe haben eine spezielle Oberfläche, die Licht nicht reflektiert, sondern um sie herum leitet. Ein Gegenstand, der mit einem solchen Stoff bedeckt ist, soll so unsichtbar werden.

Britische Studie warnt vor unbekannten Risiken für Gesundheit und Umwelt. Die britische Royal Commission on Environmental Pollution (RCEP) warnt in einer Studie vor möglichen Auswirkungen durch Nanomaterialien. Die Entwicklung von Testverfahren halte nicht mit der Entwicklung dieser Materialien mit. Die Organisation fordert deshalb mehr Forschung auf diesem Gebiet sowie strengere Regularien für die Zulassung.

Materialien mit einer besonderen Oberflächenstruktur machen unsichtbar. Wissenschaftler in den USA haben Materialien entwickelt, die das Licht umleiten. Gegenstände aus diesem Material werden so unsichtbar. Möglich wird das durch eine spezielle Struktur des Materials.

Theoretisches Modell arbeitet bisher nur mit einer Wellenlänge. Seit Jahren suchen Forscher in aller Welt nach einer Möglichkeit, Objekte vor sichtbarem Licht zu verstecken. Die mathematischen Ansätze für eine Umleitung des Lichts liegen seit 2006 vor, nun haben Wissenschaftler in den USA ein theoretisches Modell für die physikalische Umsetzung entwickelt.

Forscher aus den USA und England eifern Romulanern und Klingonen nach. Theoretische Überlegungen zu technischen Tarnvorrichtungen gibt es bereits seit langem, sie funktionieren bisher aber nur in Science-Fiction-Filmen. Nun hoffen amerikanische und britische Forscher, Gegenstände vor Augen oder Radargeräten verbergen zu können und haben dazu eine passende Theorie zur Realisierung aufgestellt.

Mit Gummi als Substrat zum "Silizium-Akkordeon". Wissenschaftler der University of Illinois haben eine dehnbare Form eines Einkristall-Siliziums mit wenigen Mikron großen, wellenförmigen Strukturen entwickelt, die sich auf Gummi-Substraten aufbringen lassen sollen. Mögliche Einsatzgebiete sollen Sensoren oder Steuerungselektronik sein. So könnte den Wissenschaflern zufolge ein den Flugzeugflügel umspannender Sensor die Stabilität ständig überprüfen.