Wie man Schallwellen repariert

Wiener Forscher haben Schall durch ein Labyrinth geschickt und die Wellen dabei laufend „ausgebügelt“. Resultat: Am anderen Ende kam der Schall völlig unverändert wieder heraus. Die Technologie könnte zur Entwicklung neuartiger Tarnkappen führen.

Gegenstände sind bekanntlich deshalb sichtbar, weil Lichtwellen an ihrer Oberfläche reflektiert werden und sodann den Weg ins Auge des Betrachters finden. Können die Wellen ein Objekt hingegen unbeschadet durchqueren, wird es unsichtbar. Diesem Gedanken folgend arbeiten weltweit Wissenschaftler an verschiedenen Tarnkappen-Methoden.

Ein Team um Stefan Rotter von der Technischen Universität (TU) Wien hat in den vergangenen Jahren ein theoretisches Konzept entwickelt, bei dem eine Welle auf ihrem Weg durch ein spezielles Material durch exaktes örtliches Verstärken oder Abschwächen laufend repariert wird. Die Welle kann so durch das Objekt gesteuert werden, als wäre dieses gar nicht da.

Durch das Röhren-Labyrinth

„Mathematisch gesehen spielt es keine Rolle, ob es sich um Lichtwellen, Schallwellen oder quantenphysikalische Materiewellen handelt - aber in der Akustik sind die Experimente besonders anschaulich durchzuführen“, so Rotter in einer Aussendung der TU Wien.

Universität Lausanne

Zur Überprüfung ihrer Wellen-Manipulationstechnik bauten die Forscher an der ETH Lausanne unregelmäßige Hindernisse in eine luftgefüllte Röhre ein. Unter normalen Umständen kommt nach diesem Hindernislauf praktisch kein Schall am Ende des meterlangen Rohres an.

Wurden jedoch die Lautsprecher in der Röhre nach den von den Wiener Physikern entwickelten mathematischen Regeln gesteuert, kam die Schallwelle unverändert am anderen Ende wieder heraus.

„Punkt für Punkt manipuliert“

„Es geht darum, die Schallwelle Punkt für Punkt zu manipulieren und sie gewissermaßen durch das Rohr hindurch zu lotsen, sodass sie an bestimmten Stellen im Rohr immer genau dieselbe Stärke hat“, erklärte einer der Ko-Autoren der Studie, Andre Brandstötter.

Das Experiment zeige, dass das Konzept praxistauglich sei. „Wenn dasselbe im dreidimensionalen Raum mit Lichtwellen gelingt, könnte man im Prinzip Objekte unsichtbar machen“, so Rotter. Bis dahin sei es noch ein weiter Weg - im Bereich der Nachrichtenübertragung könnte die Technologie nach Ansicht der Forscher jedoch bald zum Einsatz kommen.

science.ORF.at/APA

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