Wie Star Trek: Die Tarnjacke wird Realität

Wie Star Trek: Die Tarnjacke wird Realität

Forscher haben ein Material entwickelt, das einstrahlendes Licht um sich herum biegt - und Gegenstände und Menschen so beinahe verschwinden lässt.

Leben | Von Matthias Lauerer

Es ist ein Durchbruch der Chemie und Physik: Forscher haben einen Weg gefunden, völlig neue Materialklassen zu erschaffen. Der Trick: Neuartige Moleküle biegen entgegenkommendes Licht um sie herum - und lassen sie unsichtbar erscheinen. Sie lassen sich so umstricken, dass sie sich zu jedem Punkt des sichtbaren Farbspektrums hin verschieben lassen. Nein, das ist keine Übertreibung - und ja, so funktionieren die Tarngeräte bei Star Trek. Forscher der "Northwestern University" kombinierten dazu DNS, also die menschliche Desoxyribonukleinsäure, mit Goldnanopartikeln, um optisch aktive Übergitterstrukturen zu erzeugen. Fast wie eine zweite Haut.

Die Technik erlaubt es den Forschern, die Eigenschaften jedes einzelnen Partikels zu kontrollieren - und sie in nahezu jede erdenkliche Konfiguration einzubauen. Eine Studie, die die Forschung beschreibt, wurde vor kurzer Zeit im Fachmagazin "Science" veröffentlicht. Der Co-Autor Chad Mirkin erklärt darin: "Wir können Strukturen erschaffen, die noch nie jemand zuvor erdacht hat." Mirkin arbeitet als Direktor am "International Institute for Nanotechnology". Unterstützt wurde die Forschung vom "Center for Bio-Inspired Energy Science" und dem "Air Force Office of Scientific Research". Weiter sagt der Forscher: "Diese Strukturen bieten eine Plattform zur systematischen Untersuchung und Kontrolle der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie in optischen Materialien auf der Basis von Nanopartikeln." Das Potenzial dieser Idee wird untersucht, indem ein Absorber identifiziert wird, der erkennt, wo und wie viel des Lichts jeweils von der Gitterstruktur aufgenommen wird.

Noch Jahre bis zur Vermarktung

Bereits vor 22 Jahren veröffentlichten Mirkin und seine Kollegen ein Papier. Darin stellte das Team eine Methode zur Programmierung von DNS vor, mit der man Nanopartikel in Materialien einbinden kann. Ihr Ansatz: Ein neues Gebiet der Chemie entwickeln, in dem sie statt der Elemente aus dem Periodensystem dann Nanopartikel nutzen, deren DNS zuvor im Labor moduliert wurde.

Alle so genutzten DNS-Stränge reagieren empfindlich auf Umweltreize. Das heißt dass sie sich mittels Kraft, Hitze oder Kälte und Hinzufügen von chemischen Verbindungen verbessern lassen. Dann werden sie dazu veranlasst, sich beispielsweise zusammenzuziehen - oder auszudehnen. Ihre optischen Eigenschaften werden so verfeinert. Gegenstände oder Menschen könnten praktisch "verschwinden". Doch damals war die Integration der Komponenten noch nicht so weit möglich. Der erste Ansatz einer Tarnvorrichtung wurde Mitte der 1960er Jahre angedacht.

Die Forscher vermuten, dass es Jahre dauern wird, bis sich jeder an die Idee gewöhnt hat - und die Vermarktung beginnen kann. Forscher Mirkin sagt: "Das wird den Rest der Welt herausfordern, darüber nachzudenken, welche Architekturen wünschenswerte Eigenschaften haben."

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