Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Optik-Revolution: Material bricht Licht nicht

13.07.2011
Forscher orten großes Anwendungspotenzial in der IKT

Ein internationales Forscherteam hat ein Material entwickelt, durch das sich Licht ausbreitet, als wäre es gar nicht da.


Spezialkonstruktion: Licht läuft unbeirrt durch Chips (Foto: columbia.edu)

"Wir haben ein Metamaterial mit null Brechungsindex hergestellt und beobachtet. Wir haben gesehen, dass Licht durch das Material läuft, als wäre dieser Raum nicht vorhanden", sagt Serdar Kocaman, Elektrotechnik-Doktorand an der Columbia University. Es kommt dabei nicht einmal zu einer Phasenverzögerung, weshalb das Team großes Anwendungspotenzial beispielsweise im Bereich photonischer Chips ortet.

"Wir können jetzt den Fluss von Licht kontrollieren, dem schnellsten, was wir kennen", meint zudem Projektleiter Chee Wie Wong, Professor für Maschinenwesen an der Columbia. "Das kann selbst-fokussierende Lichtstrahlen und hochgradig gerichtete Antennen ermöglichen." Ebenso verweist er auf die Chance, eine Tarnkappe zumindest für kleine Objekte oder einen begrenzten Frequenzbereich umzusetzen.

Wichtige Phase
Wong sieht die Entwicklung als großen Schritt in Richtung Informationstransport in optischen Chips, mit voller Kontrolle über die Phase des Lichts. Das könnte letztlich große praktische Bedeutung haben, wie der Elektrotechniker Thomas Müller vom Institut für Photonik der TU Wien http://www.photonik.tuwien.ac.at auf Nachfrage von pressetext bestätigt. "In photonischen Chips wird elektrische Information in optische Signale umgewandelt und umgekehrt", erklärt er. Die dafür nötigen elektro-optischen Modulatoren basieren in der Regel auf einem interferometrischen Prinzip, das nur bei klar definierter Phase des Lichts funktioniert.
Unnatürlicher Brechungsindex
Möglich wird die Phasenkontrolle durch eine speziell aufgebaute Nanostruktur, deren Strukturgrößen kleiner sind als die Lichtwellenlänge. Das Team, zu dem auch britische und singapurische Forscher zählen, hat darin Materialien mit positivem und negativem Brechungsindex so kombiniert, dass die Gesamtstruktur einen Brechungsindex von genau Null aufweist - ein bislang einzigartiger Wert.

Alle bekannten natürlichen Materialien haben einen positiven Brechungsindex, im Normalfall größer als eins. Zwar hat der russische Physiker Victor Veselago schon in den 1960ern vorausgesagt, dass Materialien mit negativem Brechungsindex möglich sind. Ab der Jahrtausendwende gab es Durchbrüche bei der Fertigung entsprechender Metamaterialien, die unter anderem als Hoffnungsträger für technologisch erreichte Unsichtbarkeit gelten.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.columbia.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Flashmob der Moleküle
19.01.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Verkehrsstau im Nichts
19.01.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ein neuer Index zur Diagnose einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Cockpit für Kühlgeräte

20.01.2017 | Energie und Elektrotechnik