Neue Entwicklungen von optischen Metamaterialien ermöglichen früher für unmöglich gehaltene Anwendungen

Metamaterialien besitzen optische Eigenschaften, die man noch vor wenigen Jahren für unmöglich gehalten hätte. Ihr Brechungsindex n kann in einem bestimmten Frequenzbereich maßgeschneidert werden und dabei sogar negative Werte annehmen. Bisher ließ sich das allerdings nur für Mikrowellen und Infrarotstrahlung erreichen. Doch jetzt haben Forscher der Universität Karlsruhe ein Metamaterial hergestellt, das einen negativen Brechungsindex für sichtbares Licht aufweist. Dies hat ungewöhnliche Konsequenzen und eröffnet interessante Möglichkeiten.

Ein Hohlzylinder aus strukturiertem Verbundwerkstoff kann sich selbst und seinen Inhalt unsichtbar machen.

Bislang kannte man Tarnkappen nur aus Sagen und Märchen. Doch seit kurzem sind sie ein heißes physikalisches Forschungsgebiet. Wissenschaftler in England hatten berechnet, dass ein Hohlkörper aus Metamaterial – ein Verbundwerkstoff mit besonderen optischen Eigenschaften – sich selbst und seinen Inhalt unsichtbar machen kann. Jetzt haben Forscher um David Smith von der Duke University in Durham solch einen Hohlkörper hergestellt und ihn getestet.

Wenn ein Hohlkörper wie eine Tarnkappe wirken soll, muss er das auf ihn fallende Licht so um sich herum lenken, dass es seinen Weg schließlich wieder in der ursprünglichen Einfallsrichtung fortsetzen kann. Ein Betrachter sieht dem umgeleiteten Licht nicht an, dass es einen Umweg gemacht hat, und glaubt deshalb, das Licht habe sich geradlinig im leeren Raum ausgebreitet.

Wer mehr darüber erfahren will, sollte in den Órdner  Neues aus der Wissenschaft gehen, dort ist ein Reader zum Thema zusammengestellt.

Reader zu negativen Brechungen

Pdf Präsentation zur Brechung mit positivem und negativen Brechungsindex