Forscher in den USA haben mit einem 3D-Drucker eine Tarnkappe aufgebaut, die ein Objekt im Mikrowellenbereich unsichtbar macht. Eine solche Tarnkappe soll sich auch für sichtbares Licht sowie für mehrere Meter große Objekte herstellen lassen.
Yaroslav Urzhumov druckt Unsichtbarkeit: Der Wissenschaftler von der Duke-Universität in Durham im US-Bundesstaat North Carolina hat mit einem 3D-Drucker eine Tarnkappe aufgebaut, die Gegenstände verschwinden lassen kann.
Urzhumovs Tarnkappe ist eine Scheibe mit einem runden Loch in der Mitte sowie weiteren, unregelmäßigen um dieses herum. Das Objekt sehe aus "wie ein aus Schweizer Käse hergestelltes Frisbee", schreiben die Forscher. Wird ein Gegenstand in der Mitte platziert, sorgen die übrigen Öffnungen dafür, dass dieser unsichtbar wird.
[h=3]Elektromagnetische Wellen umleiten[/h]Form, Größe und Anordnung der Öffnungen sind mit einem speziellen Algorithmus berechnet worden. Die Öffnungen leiten die elektromagnetischen Wellen ab, die von der Seite durch die Scheibe auf das Objekt zielen. "Das Design der Tarnkappe verhindert den 'Schatten', den das Objekt werfen würde, und unterdrückt die Streuung, die man erwarten würde", erklärt Urzhumov. "Damit wird das blanke, stark reflektierende Objekt, etwa ein Metallzylinder, tatsächlich unsichtbar."
Die Tarnkappe besteht aus einem Polymer. Ein 3D-Drucker hat sie Schicht für Schicht aufgebaut. Als Verfahren hätten sie die Stereolithographie eingesetzt,schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Optics Letter. Bei diesem 3D-Druck-Verfahren wird der Werkstoff durch einen Laser belichtet und dadurch ausgehärtet.
Die Herstellung hat nur einige Stunden gedauert. "Ich behaupte mal, dass im Grunde jeder, der ein paar tausend US-Dollar für einen 3D-Drucker ohne Industriequalität ausgeben kann, buchstäblich über Nacht eine Tarnkappe aus Kunststoff herstellen kann", sagt Urzhumov.
[h=3]Mikrowellen-Tarnkappe[/h]Die Tarnkappe funktioniert derzeit allerdings nur in einem bestimmten Spektrum, im Bereich der Mikrowellen. Es sei möglich, eine solche Tarnkappe aus einem durchsichtigen Polymer oder aus Glas aufzubauen, sagt Urzhumov. Er glaubt deshalb, dass Tarnkappen auch für andere Wellenlängen, inklusive infraroten und sichtbaren Lichts, möglich sind. Computersimulationen hätten zudem ergeben, dass es möglich sei, eine Tarnkappe aus Polymer für mehrere Meter große Objekte aufzubauen.
Urzhumov hatte 2006 erstmals ein Metamaterial vorgestellt, das im Mikrowellenbereich arbeitet. Das war jedoch deutlich komplizierter herzustellen als die neue Version. 2011 hatte der Forscher ein Metamaterial vorgestellt, das die drahtlose Stromübertragung verbessern soll.
golem.de
Yaroslav Urzhumov druckt Unsichtbarkeit: Der Wissenschaftler von der Duke-Universität in Durham im US-Bundesstaat North Carolina hat mit einem 3D-Drucker eine Tarnkappe aufgebaut, die Gegenstände verschwinden lassen kann.
Urzhumovs Tarnkappe ist eine Scheibe mit einem runden Loch in der Mitte sowie weiteren, unregelmäßigen um dieses herum. Das Objekt sehe aus "wie ein aus Schweizer Käse hergestelltes Frisbee", schreiben die Forscher. Wird ein Gegenstand in der Mitte platziert, sorgen die übrigen Öffnungen dafür, dass dieser unsichtbar wird.
[h=3]Elektromagnetische Wellen umleiten[/h]Form, Größe und Anordnung der Öffnungen sind mit einem speziellen Algorithmus berechnet worden. Die Öffnungen leiten die elektromagnetischen Wellen ab, die von der Seite durch die Scheibe auf das Objekt zielen. "Das Design der Tarnkappe verhindert den 'Schatten', den das Objekt werfen würde, und unterdrückt die Streuung, die man erwarten würde", erklärt Urzhumov. "Damit wird das blanke, stark reflektierende Objekt, etwa ein Metallzylinder, tatsächlich unsichtbar."
Die Tarnkappe besteht aus einem Polymer. Ein 3D-Drucker hat sie Schicht für Schicht aufgebaut. Als Verfahren hätten sie die Stereolithographie eingesetzt,schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Optics Letter. Bei diesem 3D-Druck-Verfahren wird der Werkstoff durch einen Laser belichtet und dadurch ausgehärtet.
Die Herstellung hat nur einige Stunden gedauert. "Ich behaupte mal, dass im Grunde jeder, der ein paar tausend US-Dollar für einen 3D-Drucker ohne Industriequalität ausgeben kann, buchstäblich über Nacht eine Tarnkappe aus Kunststoff herstellen kann", sagt Urzhumov.
[h=3]Mikrowellen-Tarnkappe[/h]Die Tarnkappe funktioniert derzeit allerdings nur in einem bestimmten Spektrum, im Bereich der Mikrowellen. Es sei möglich, eine solche Tarnkappe aus einem durchsichtigen Polymer oder aus Glas aufzubauen, sagt Urzhumov. Er glaubt deshalb, dass Tarnkappen auch für andere Wellenlängen, inklusive infraroten und sichtbaren Lichts, möglich sind. Computersimulationen hätten zudem ergeben, dass es möglich sei, eine Tarnkappe aus Polymer für mehrere Meter große Objekte aufzubauen.
Urzhumov hatte 2006 erstmals ein Metamaterial vorgestellt, das im Mikrowellenbereich arbeitet. Das war jedoch deutlich komplizierter herzustellen als die neue Version. 2011 hatte der Forscher ein Metamaterial vorgestellt, das die drahtlose Stromübertragung verbessern soll.
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