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Refining the Karlsruhe invisibility cloak

From research conducted at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
Foto elektronenmikroskopisch von oben

Das Bild zeigt eine elektronenmikroskopische Aufnahme der Tarnkappe (unten) und einer Referenzstruktur (oben). Die Referenz dient zum Vergleich der getarnten Beule mit einer ungetarnten Beule. Photo/Graphic: CFN/KIT.Read more

Foto Elektronenmikroskopisch innen

Die Referenz und die Tarnkappe wurden aufgeschnitten, um ins Innere blicken zu können. Man sieht schön das lokal veränderte Mischverhältnis aus Polymer und Luft bei der Tarnkappe. Photo/Graphic: CFN/KIT.Read more

Foto Ansicht von oben

Beide Strukturen werden von der Luftseite aus betrachtet, man schaut also „von oben“ auf die Delle. Da beide Beulen/Dellen nominell identisch sind, erkennt man auch bei beiden den typischen dunklen Doppelstreifen, sozusagen den „Fingerabdruck“ der... Photo/Graphic: CFN/KIT.Read more

Foto Ansicht von unten

Wird die Struktur umgedreht, blickt man nun durch das Glas-Substrat und durch die Tarnkappe auf die Beule. Im Falle der Tarnkappe ist von der Beule nichts mehr zu sehen – der Spiegel erscheint flach. Photo/Graphic: CFN/KIT.Read more

Material that allows us to purposefully direct light can be used to make objects invisible. This unusual property can be generated in so-called metamaterials by targeted microstructuring processes – but only for particular wavelengths of light and, until recently, only from a fixed direction of view (2D).

The members of the group led by Professor Martin Wegener of the Center for Functional Nanostructures (CFN) at the KIT are international experts in this field. Last year they managed to create this invisibility cloak effect three-dimensionally at a wavelength range of 1500 to 2600 nanometres, which is no longer visible but plays a role in telecommunications. Now two members of Wegener’s team, Joachim Fischer and Tolga Ergin, have refined the structure of the Karlsruhe invisibility cloak so that it can direct visible red light in the 700 nanometre wavelength range. In order to generate the required minute 3D structures in a polymer-air mixture, the KIT researchers used a process developed at the CFN known as direct laser writing, the resolution of which was improved using an “optical eraser”. Metamaterials endowed with such optical characteristics have the potential to facilitate innovations in optics, solar cell development, chip production and data transmission.

Antonia Rötger

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30.07.2014

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