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Metamaterialien erhalten ihre seltsamen Fähigkeiten nicht aus ihrer Chemie, sondern aus winzigen künstlichen Strukturen, die kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts, das sie steuern.

Wofür sind Metamaterialien am bekanntesten, wenn es um Geräte und Objekte geht?

Ein Objekt durch Umlenken des Lichts unsichtbar erscheinen lassen ✓
Ein Objekt allein mit Schall schweben lassen
Ein Objekt für immer im Dunkeln leuchten lassen

Ein Objekt durch Umlenken des Lichts unsichtbar erscheinen lassen
Richtig: Indem sie Licht um ein Objekt herumlenken, können Metamaterialien einen Tarneffekt erzeugen. Ihr Verhalten beruht auf konstruierten Mustern, nicht auf den Rohstoffen, und erlaubt sogar eine in der Natur nicht vorkommende 'negative' Lichtbrechung.

Metamaterialien ermöglichen Geräte, die ein Objekt unsichtbar erscheinen lassen, indem sie Licht um es herum lenken, statt es zum Auge eines Betrachters zurückreflektieren zu lassen – genau so nimmt das Sehen überhaupt Objekte wahr. Dieser Tarneffekt entsteht nicht durch eine besondere chemische Zutat, sondern durch winzige, kleiner als die Lichtwellenlänge konstruierte Strukturen, die so angeordnet sind, dass sie Licht um das verborgene Objekt herumlenken.

Etwas allein mit Schall schweben zu lassen, ist ein reales Phänomen namens akustische Levitation, beruht aber auf der Physik der Schallwellen, nicht auf den lichtlenkenden Strukturen, die Metamaterialien ausmachen. Etwas für immer im Dunkeln leuchten zu lassen, ist schlicht physikalisch unmöglich, da jedes lichtemittierende Material irgendwann seine gespeicherte oder absorbierte Energie erschöpft.

Weil ihre Eigenschaften rein aus der Struktur und nicht aus der Zusammensetzung stammen, können Metamaterialien Effekte erzielen, die in der Natur unmöglich sind, etwa Licht in negativer Richtung zu brechen, was Türen zu exotischen Linsen und Tarnvorrichtungen öffnet, an denen in Labors noch heute gefeilt wird.

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