Seit einigen Jahren entwickeln Forscher bereits Materialien, die Licht- oder Schallwellen derart beugen, dass ein davon eingehülltes Objekt scheinbar verschwindet. Bisher funktionieren diese "Tarnkappen" allerdings nur sehr eingeschränkt: Schallwellen ließen sich beispielsweise nur bei bestimmten Frequenzen und zudem nur in Wasser manipulieren. Forscher der Duke University in Durham im US-Bundesstaat North Carolina präsentieren nun eine Struktur, mit der sich Geräusche über einen breiten Frequenzbereich und in Luft umlenken lassen – allerdings immer noch in 2D.

Das Team um Steven Cummer bastelte fünf Millimeter breite und einen Millimeter dicke Kunststoffplatten in einer ausgeklügelten Weise zusammen. In der Mitte einer jeden quadratischen Platte befindet sich ein 1,6 Millimeter messendes Loch, dessen Größe die akustischen Eigenschaften der Struktur stark beeinflusst, erklären die Forscher. Diesen Aufbau stülpten sie dann über ein zehn Zentimeter großes Holzstück, das sich auf einer schallreflektierenden Stahloberfläche befand.

Daraufhin richteten sie einen Lautsprecher direkt auf die Tarnkappe und ermittelten die Schallintensität im umgebenden Raum. Tatsächlich ähnelte das gemessene zweidimensionale Intensitätsmuster stark an jenes Muster, das sich bei einer leeren, reflektierenden Oberfläche ergibt. Die Konstruktion leitete die einfallenden Schallwellen also wie gewünscht um das verhüllte Objekt herum. Die minimalen Unterschiede seien darauf zurückzuführen, dass die Struktur einen Teil des Schalls absorbiert, erläutern die Wissenschaftler. Lag ein ungetarnter Gegenstand auf der Stahloberfläche, ergab sich dagegen ein deutlich abweichendes Intensitätsmuster.

Im Experiment der Forscher verschwanden Objekte bei Schallwellen mit Frequenzen von einem bis fünf Kilohertz. Theoretisch sollte die Tarnkappe aber auch bei Frequenzen deutlich unter einem Kilohertz funktionieren, berichten Clummer und seine Kollegen, nur konnten sie diese Wellenlängen in ihrem Aufbau technisch noch nicht nachweisen. Mit diesem breiten Frequenzbereich würden sie einen Großteil der menschlichen Stimme abdecken. Zum Einsatz kommen könnten solche künstlichen Strukturen zum Beispiel in Konzert- oder Theatersälen, wo sich die Akustik durch kontrolliertes Ablenken von Schallwellen verbessern ließe. (mp)