Tarnkappe 2.0 durch Bestrahlung mit Wellenmuster
Wiener Wissenschaftler ebnen neue Möglichkeiten für aktive Camouflage
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Material mit inneren Unregelmäßigkeiten streut Lichtstrahl (Bild: tuwien.ac.at) |
Wien (pte016/13.09.2017/11:30) Forscher der Technischen Universität Wien (TU Wien) http://tuwien.ac.at haben eine revolutionäre Tarnkappen-Technologie entwickelt: Ein vollständig undurchsichtiges Material wird von oben oder unten mit einem ganz bestimmten Wellenmuster bestrahlt, was dazu führt, dass Lichtwellen von links nach rechts ungehindert durch das Material dringen können. Das eröffnet völlig neue Möglichkeiten für aktive Camouflage.
Auch für Schallwellen geeignet
Laut den Experten ist das neue Prinzip für ganz unterschiedliche Arten von Wellen anwendbar - nicht nur für Licht, sondern etwa auch für Schallwellen. Erste Experimente dazu sind bereits in Planung. "Komplizierte Materialien, wie etwa ein Stück Würfelzucker, sind undurchsichtig, weil die Lichtwellen in ihnen unzählige Male abgelenkt und gestreut werden", sagt Stefan Rotter vom Institut für Theoretische Physik der TU Wien. "Das Licht kann zwar eindringen und irgendwo wieder herauskommen, aber die Lichtwelle kann sich nicht geradlinig durch das Medium hindurchbewegen. Stattdessen wird sie chaotisch in alle Richtungen gestreut."
In Zusammenarbeit mit Kollegen aus Griechenland und den USA wollten die Experten die Lichtwelle nicht umleiten oder mit Zusatz-Displays wiederherstellen, sondern die ursprüngliche Lichtwelle auf geradem Weg durch das Objekt steuern, so als wäre das Objekt gar nicht da. "Das klingt merkwürdig, doch mit bestimmten Materialien und unserer speziellen Wellentechnologie ist das möglich", fügt Andre Brandstötter, ein Ko-Autor der Studie, hinzu.
Punktgenau Energie zuführen
"Der entscheidende Trick ist, dem Material punktgenau Energie zuzuführen und an anderen Stellen Absorption zu erlauben", so der ebenfalls am Projekt beteiligte Konstantinos Makris von der Universität Kreta, der zuvor in der Arbeitsgruppe Rotter tätig war. "Von oben wird genau das richtige Punktmuster auf das Material gestrahlt - wie durch einen gewöhnlichen Videoprojektor, allerdings mit sehr hoher Auflösung." Passt dieses Muster genau zu den inneren Unregelmäßigkeiten im Material, an denen normalerweise das Licht gestreut wird, kann man durch das von oben zugeführte Licht die Streuung praktisch ausschalten und ein Lichtstrahl kann von links nach rechts völlig ungehindert und verlustfrei durch das Material gelangen.
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