Eine Kunststoff-Kupfer-Kombination aus dem Labor von US-Physikern straft einem der wichtigsten optischen Grundsätze Lügen: Mikrowellenstrahlen werden in die “falsche” Richtung gebrochen und weitergeleitet, denn das Material hat einen ? bislang noch nie beobachteten ? negativen Brechungsindex. Mit dieser ungewöhnlichen Eigenschaft eröffnet es völlig neue Möglichkeiten für Antennen und andere elektronische Geräte. Und falls es gelingt, dieses Material auch für sichtbares Licht durchlässig zu machen, würde es die Optik mit völlig neuen Linsen revolutionieren können.
Material mit einem negativen Brechungsindex hat ein breites Spektrum praktischer Anwendungen, schreiben Richard Shelby, Doug Smith und Sheldon Schultz von der
University of California, San Diego (UCSD) im Fachblatt
Science. Ihr Team hatte diese neue Klasse von Komposit-Materialien im vorigen Jahr bereits theoretisch vorausgesagt.
Jetzt gelang ihnen auch die Herstellung. Durch das Gitterwerk aus winzigen Ringen und Drähten, einem sogenannten Metamaterial, schickten sie elektromagnetische Strahlung im Mikrowellen-Bereich. Statt dem Winkel zu folgen, den das Snellius’sche Brechungsgesetz seit über 400 Jahren vorschreibt, wählten die Strahlen den selben Winkel in die entgegengesetzte Richtung.
Für Lichtstrahlen ist das Material noch undurchlässig. Die Physiker halten aber ein ähnliches Material für möglich, das seine ungewöhnliche Wirkung auch bei elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Bereich zeigt. Die Metamaterialien könnten die Grundlage vieler neuer Technologien bilden, im Radio- und Mikrowellenbereich für neue Antennen, im sichtbaren Bereich wäre die “perfekte Linse” möglich. Erste Patente sind bereits angemeldet.
Dörte Saße
