Materialforschung Forscher entwickeln eine Mini-Tarnkappe

Seit Langem versuchen Forscher, Gegenstände mit optischen Tricks unsichtbar zu machen. In Karlsruhe hat das geklappt. Doch die Tarnkappe aus Metamaterialien ist winzig.

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Tarnung mit Kappe - In Karlsruhe ist man dem Traum vom Unsichtbarsein etwas näher gekommen

Harry Potter macht es vor, kaum hüllt er sich in einen altmodisch gemusterten Umhang, verschmilzt seine Silhouette mit der Umgebung und er wird unsichtbar. Doch schon bevor der Zauberschüler aus der Feder seiner Erfinderin Joanne K. Rowling entsprang, träumten die Menschen davon, sich in manchen Situationen einfach unter einer Tarnkappe zu verbergen. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sind diesem Traum nun ein Stückchen näher gekommen. Zugegeben ein winziges Stückchen.

Denn die Tarnkappe, die sie in der neusten Ausgabe des Magazins Science vorstellen, ist noch nicht einmal 100 Mikrometer lang. Dennoch ist es damit gelungen, ein dreidimensionales Objekt zu verbergen. Dazu haben die Forscher einen Fotolack auf ein Glas-Substrat aufgetragen, den sie mit einem Laser weiter bearbeiteten. "Damit produzieren wir 3D-Strukturen mit optischen Eigenschaften, die es in der Natur nicht gibt", erläutert Studienautor Tolga Ergin. Diese Metamaterialien genannten Gebilde erinnern entfernt an Holzstapel. Über diese Schicht wird eine dünne Lage aus Gold gelegt, in der sich eine winzige Delle befindet.

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Wie kleine Holzscheite werden die Metamaterialien gestapelt. Darüber liegt die Goldschicht mit der Delle, die man durch die Lichtstreuung eigentlich nicht sieht

Durch die Eigenschaften des Fotolacks wird das einfallende Licht von der Goldbeule so zurückgeworfen, dass man sie nicht mehr sieht. Das ist so, als würde man etwas unter einem Teppich verstecken, ohne dass danach die Wölbung zu sehen ist.

Bisher funktioniert die Mikrotarnkappe nur mit Licht im Infrarotbereich, dass zwar einige Tiere, nicht aber wir Menschen sehen können. Damit sie auch mit für uns sichtbarem Licht arbeitet, müsste die Struktur der Metamaterialien noch feiner werden.

Vor vier Jahren wurde schon einmal eine Art Tarnkappe vorgestellt. Leider funktionierte der Prototyp, den Wissenschaftler aus den USA und England entwickelt hatten, nur zweidimensional und weitab von optischen Wellenlängen.

Bleibt die Frage, wann die Tarnkappe in brauchbarer Größe auf den Markt kommt. Technisch sei es laut Nicolas Stegner, Zweitautor der Studie, schon möglich, die Tarnkappe beliebig zu vergrößern. "Nur würde die Herstellung extrem lange dauern", schon für den Aufbau des Mikrounsichtbarmachers haben die Forscher mehrere Stunden gebraucht. Ohnehin sind die Karlsruher nicht daran interessiert, konkrete Anwendungsmöglichkeiten zu erforschen. Etwa für die Rüstungsindustrie, die sicher gerne ihre Soldaten oder ganze Panzer damit tarnen würde. "Wir machen Grundlagenforschung", sagen sie.