Mit einem speziellen Material gelang es Physikern, Schallwellen um kreisförmigen Bereich herum zu leiten
Noch vor wenigen Jahren Science Fiktion und allenfalls Gegenstand theoretischer Überlegungen konnten Physiker mittlerweile mit Hilfe von speziellen Metamaterialien und Nanotechnologie funktionierende Tarnkappe entwickeln - vorerst allerdings nur im kleinsten Maßstab. Aber nicht nur elektromagnetische Wellen können geschickt um ein Objekt herum gelenkt werden, damit es unsichtbar wird. Das selbe Prinzip lässt sich auch auf Schallwellen anwenden: Einem Forscherteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelang nun die erste Demonstration einer Tarnkappe für elastische Wellen, wie sie auch in Gitarrensaiten oder Trommelmembranen auftreten.
"Der Schlüssel zur Steuerung von Wellen liegt darin, ihre lokale Geschwindigkeit gezielt beeinflussen zu können - und das abhängig von der 'Laufrichtung' der Welle", sagt Nicolas Stenger vom Institut für Angewandte Physik (AP). In seinem Experiment setzte er das mit einem raffiniert mikrostrukturierten Material um, das aus zwei Polymeren zusammengefügt ist: einem weichen und einem harten Kunststoff in einer dünnen Platte. Die Schwingungen dieser Platte liegen im Bereich akustischer Frequenzen, also bei wenigen 100 Hertz, und lassen sich direkt von oben beobachten.
"Es ist so, als wäre einfach nichts da"
Die Wissenschafter fanden so heraus: Die Schallwellen werden um einen kreisförmigen Bereich in der einen Millimeter dünnen Platte herum gelenkt - sodass Schwingungen weder in diesen Bereich hinein noch heraus dringen. "Im Gegensatz zu anderen bekannten ‚Lärmschutzmaßnahmen‘ werden die Schallwellen hierbei aber weder absorbiert noch reflektiert", sagt Martin Wegener vom Institut für Angewandte Physik und Koordinator des DFG-Centrums für Funktionelle Nanostrukturen (CFN) am KIT. "Es ist so, als wäre einfach nichts da." Ihre Ergebnisse veröffentlichten die beiden Physiker und Manfred Wilhelm vom Institut für Technische Chemie und Polymerchemie des KIT jetzt in der Fachzeitschrift "Physical Review Letters". (red)
