Coladosen lassen sich außer zum Trinken für vieles verwenden: zum Bolzen, zum Herstellen von Blechspielzeug oder als Baumaterial. Dass sich mit den Blechdosen auch Gesetze der Physik umgehen lassen, ist neu: Französische Forscher haben mit einem Quadrat von sieben mal sieben nebeneinander aufgestellten Coladosen Schallwellen stärker gebündelt, als dies wegen der so genannten Beugungsgrenze normalerweise möglich ist.

Laut Lehrmeinung bestimmt die Wellenlänge, wie stark sich eine Licht- oder Schallwelle fokussieren lässt: Kleiner als etwa die halbe Wellenlänge kann der Brennfleck nicht werden. Daher können Lichtmikroskope keine Details auflösen, die weniger als etwa 200 Nanometer (millionstel Millimeter) messen. Allerdings lässt sich die Beugungsgrenze umgehen, und zwar mit Hilfe der so genannten evaneszenten Wellen. Diese enthalten Informationen über jene Details eines Objekts, die kleiner als die halbe Wellenlänge sind. Zwar klingen diese Wellen in der Nähe des Objekts ab und können daher nicht für ein Abbild des Objekts genutzt werden. Aber mit technischen Tricks lassen sich die evaneszenten Wellen auffangen, vom Objekt wegleiten und fokussieren, so dass sie für die Bildinformation genutzt werden können.

Bislang brauchte man dazu allerdings technisch relativ aufwändige künstliche Materialien, so genannte Metamaterialien. Dem Team um Geoffroy Lerosey vom Institut Langevin in Paris genügten dagegen viel einfachere Mittel: Sie stellten ein Quadrat aus 49 Coladosen in die Mitte eines Rings aus Lautsprechern, aus denen Schallwellen verschiedener Frequenzen mit jeweils ungefähr 400 Hertz kamen. Die Luft in den Dosen begann daraufhin zu schwingen.

Das Entscheidende an dem Experiment: An den Trinköffnungen der Dosen, die viel kleiner sind als die Wellenlänge von etwa 85 Zentimetern, erzeugten die Luftschwingungen Resonanzmuster, deren Details viel kleiner als die Wellenlänge sind. Sie ähneln daher evaneszenten Wellen.

Um die evaneszenten Wellen einzufangen, wendeten sie einen von ihnen entwickelten Trick an. Sie nahmen den Schall über den Dosen auf und spielten die Aufnahmen rückwärts über den Ring aus Lautsprechern wieder ab. Die ursprüngliche Schallwelle und der rückwärts abgespielte Schall löschen sich gegenseitig fast aus. Aber eben nur fast: Die evaneszenten Schallwellen blieben erhalten und überlagerten sich letztlich zu einem etwa 3 Zentimeter kleinen Brennfleck. (cm)