Physik Tarnkappe verbirgt Objekte vor Wärmestrahlung
Tarnkappe - nächster Versuch: Objekt vor Wärmestrahlung verborgen
Foto: Sebastien Guenneau/ Institut Fresnel/ CNRS/ AMUBerlin - Die Tarnkappe mal wieder. In schöner Regelmäßigkeit präsentieren Forscher Ansätze, wie sie Objekte unter ganz bestimmten Bedingungen quasi verschwinden lassen können. Mal funktioniert das im Mikrowellen- und mal im Ultraschallbereich. Zuletzt, so zeigten Fedor Gömöry und Kollegen von der Slowakischen Akademie der Wissenschaften vergangene Woche, klappte der Trick mit statischen Magnetfeldern. Und so weiter.
Forscher um Sebastien Guenneau von der Universität Aix-Marseille und dem Centre National de la Recherche Scientifique in Frankreich berichten nun im Fachmagazin "Optics Express" von einer Tarnkappe, die den Trick im Bezug auf Wärme bewerkstelligt.
Man habe die mathematischen und physikalischen Überlegungen der bisher konstruierten Tarnkappen auf den thermodynamischen Bereich erweitert, so Guenneau. Bei der Transformationsoptik werden sogenannte Metamaterialien hergestellt, deren Durchlässigkeit für elektromagnetische Felder durch periodisch wiederkehrende Nano-Elemente gezielt gesteuert wird. Das auf ein Objekt einströmende Licht wird dabei gezielt so gebogen, dass die Wellefront dahinter wieder ihre ursprüngliche Form hat.
Der Ansatz seines Teams unterscheide sich damit von dem der aktiven Kühlung, wie sie im vergangenen Jahr vom Rüstungskonzern BAE Systems für das Tarnen eines Panzers vorgeschlagen wurde. Statt aktiver Kühlung schlagen die Forscher vor, eine größere Zahl von Ringen um das zu versteckende Objekt anzuordnen. Jeder von ihnen könne Wärme in unterschiedlichem Maße leiten und abgeben. Die möglichen Materialien reichten von Polymeren bis hin zu Metallen wie Silber und Gold. Ein im Kern der Anordnung untergebrachtes Objekt werde von der Wärmestrahlung nicht erreicht, sie fließe stattdessen außen herum.
Die Technik, so versprechen die Forscher, könnte möglicherweise auch dafür genutzt werden, wärmesensitive Bauteile in der Mikroelektronik besser vor Überhitzung zu schützen. In diesem Bereich wollen die Forscher auch erste Prototypen ihrer Materialien einsetzen. Bereits in einigen Monaten werde man soweit sein, erklärte Guenneau dem Internetdienst MSNBC. Gerade werde an der Universität Lille ein Prototyp der Tarnkappe gebaut. Zu dessen Konstruktionsdetails könne er aber nichts sagen.
Auch in der Nanotechnologie könnte eine Wärme-Tarnkappe hilfreich sein, um Überhitzungen winzigster Konstruktionselemente zu verhindern. Umgekehrt sei es mit dem Ansatz aber auch möglich, Wärme auf engstem Raum zu konzentrieren, so Guenneau. Das könnte zum Beispiel im Bereich der solarthermischen Energiegewinnung interessant sein.
