Je leest:

Wie niet weg is…

Wie niet weg is…

Auteur: | 11 augustus 2008

Het is Amerikaanse onderzoekers gelukt om een materiaal te maken dat licht onvervormd om een object heen kan leiden, zo rapporteren ze in de wetenschappelijke bladen Nature en Science. Deze metamaterialen zijn de eerste praktische materialen met een negatieve brekingsindex. Hiermee is een belangrijke stap gezet naar de ontwikkeling van onzichtbare voorwerpen.

Hoe lang duurt het nog voordat science fiction geen fictie meer is? Als het op onzichtbaarheid aankomt niet lang meer, volgens onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley. Zij bouwden het eerste driedimensionale materiaal dat zichtbaar licht kan ombuigen. Door dit zogeheten metamateriaal op een voorwerp aan brengen wordt dit voorwerp onzichtbaar voor het menselijk oog. In het verleden lukte het onderzoekers al om niet-zichtbaar licht te buigen, en om zichtbaar licht te buigen met een onpraktisch tweedimensionaal laagje atomen. In het nieuwe metamateriaal worden deze twee eigenschappen voor het eerst met elkaar gecombineerd.

Onzichtbaarheid spreekt al sinds mensenheugenis tot de verbeelding. Deze jas is “onzichtbaar” dankzij miniscule camera’s en een beamer die de omgeving op de jas projecteert.

Visnet

Metamaterialen buigen licht om dankzij een negatieve brekingsindex. De brekingsindex bepaalt hoe een stof licht doorlaat, afbuigt of weerkaatst. Een bekend voorbeeld is een vis in het water: om de vis met zijn net te vangen moet de visser een stukje naast de vis mikken, omdat water het licht afbuigt dat op de vis weerkaatst. In de natuur komt materiaal met een negatieve brekingsindex niet voor. Als water een negatieve brekingsindex zou hebben, zouden we een vis zien die boven het water zwemt.

Het team uit Berkeley ontwikkelde twee metamaterialen. Het eerste is een ‘visnet’ dat bestaat uit 21 laagjes, waarbij een laagje zilver van dertig nanometer wordt afgewisseld door een vijftig nanometer dik laagje magnesiumfluoride. Doordat de structuur van het visnet kleiner is dan de golflengte van zichtbaar licht, krijgt het materiaal zijn negatieve brekingsindex. Het tweede materiaal bestaat uit rechtopstaande zilveren nanodraadjes ingebed in poreus aluminiumoxide.

Het metamateriaal met de negatieve brekingsindex zit in de vorm van een visnet. Dit net bestaat uit laagjes zilver afgewisseld met magnesiumfluoride. Het buigt licht af doordat het kleiner is dan de golflengte van zichtbaar licht. Foto: J. Valentine et al

Onzichtbare tanks

Beide materialen zijn veelbelovend voor de ontwikkeling van onzichtbare voorwerpen, wat de aandacht heeft getrokken van het Amerikaanse leger. Met bijvoorbeeld onzichtbare tanks is een oorlog snel gewonnen. Helaas moet het Pentagon nog even geduld hebben, want de metamaterialen zijn nog erg breekbaar en moeilijk om op grote schaal te produceren.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 11 augustus 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.