5 september 2008
Al begin augustus kwam het bericht dat wetenschappers een nieuw 'metamateriaal' hebben ontwikkeld dat voor negatieve lichtbreking zorgt. Daardoor kunnen de onderzoekers voor de eerste keer driedimensionale objecten visueel onzichtbaar te maken. Tot dan toe slaagden onderzoekers er in om met dun materiaal tweedimensionale structuren onzichtbaar te maken. De wetenschap gebruikt hiervoor ‘metamateriaal’, dat is opgebouwd uit keramiek, teflon en vezels. Mensen zien objecten omdat weerkaatst licht de ogen bereikt. Het metamateriaal zorgt ervoor dat zichtbaar licht zo wordt afgebogen dat er geen reflectie meer is. Jason Valentine en Xiang Zhang en hun onderzoeksteam van de University of California Berkeley hebben een 'visnet'-structuur ontwikkeld die een negatieve brekingsindex bezit en waarmee relatief eenvoudig driedimensionale objecten kunnen worden gevormd. De vinding, die op Nature.com in detail uit de doeken gedaan wordt, vormt een grote stap bij de ontwikkeling van materiaal waarmee grote objecten en personen onzichtbaar gemaakt kunnen worden.
Nu hebben onderzoekers van de Chinese universiteit Shanghai Jiao Tong theoretisch materiaal ontworpen dat een aanvulling kan zijn op het door de Amerikanen gedemonstreerde ‘metamateriaal’. Het metamateriaal dat de Amerikaanse onderzoekers ontwierpen kan ingezet worden om een driedimensionaal object aan het zicht te onttrekken. Het materiaal zou dit bewerkstelligen door licht te verstrooien, maar zou als keerzijde hebben dat golflengtes niet van achter het materiaal kunnen ontsnappen. Een 'onzichtbaarheidsgordijn' zou dus van de ene kant onzichtbaar, en van de andere kant ondoorzichtig zijn. De Chinese vinding, die alleen nog maar theoretisch is, zou een waarnemer die achter een onzichtbaarheidsgordijn is verstopt, door het materiaal heen kunnen laten kijken. Door het Chinese materiaal onder het door de Amerikanen bedachte metamateriaal aan te brengen, zou licht door beide materialen kunnen dringen. Deze theoretische binnenvoering moet dan opgebouwd moeten worden uit anisotroop, dat dezelfde kenmerken heeft als het onzichtbaarheidsmateriaal. In een simulatie werd getest of elektromagnetische straling met een frequentie van 2GHz door een dergelijke laag wordt doorgelaten. Volgens de berekeningen zou het Chinese materiaal een perfecte geleider zijn. Onzichtbaarheid dankzij metamateriaal is echter nog steeds een droom. Tweakers schrijft het als volgt: ‘Tot dusver kan alleen straling met een specifieke golflengte afgebogen worden, omdat golflengte van het afgebogen licht wordt bepaald door de grootte van de structuren in het materiaal. Vooral voor straling met een relatief grote golflengte, zoals microgolfstraling, zouden afbuigende metamaterialen vrij eenvoudig te construeren zijn. Het rondleiden van zichtbaar licht is echter nog niet gelukt, al is er wel al een enkel succesje met infrarood licht geboekt’.
