Laserdressur
Nano-Optomechanik: Exponentielle gerichtete Schallverstärkung
Eigentlich lässt sich die Richtung von Schallwellen nicht wie bei Elektronen oder Protonen manipulieren, denn die mechanischen Schwingungen sind elektromagnetisch neutral. Ein Forschungsteam hat nun auf Basis eines Spezialfalls der Quantenphysik das Tor aufgestoßen.
Ein vom Amsterdamer Institut Atoom- en Molecuulfysica (AMOLF) geleitetes Team hat ein Metamaterial erfunden, mit dem sich die in festen Körpern auftretenden mechanischen Schwingungen (Schallwellen) lenken lassen. Auch kann man derartige Schallwellen extrem verstärken, was die Sensortechnik und Informationsverarbeitung verbessern dürfte.
Die Geschichte der Entdeckung reicht einige Jahre zurück. Das von Ewold Verhagen am AMOLF geleitete Team hat sich Manipulationstechniken von Elektronen auf Grundlage von Magnetfeldern als Vorbild genommen und nach einem ähnlichen Verfahren für Schallwellen gesucht. Bei Elektronen hat man freilich leichtes Spiel, weil sie negativ geladen sind und mit Magnetfeldern wechselwirken, sodass sich beispielsweise ihre Richtung beeinflussen lässt. Für viele Anwendungen wäre es aber sehr nützlich, wenn man Vibrationen und Schallwellen ähnlich wie Elektronenstrahlen mittels Magnetfeldern manipulieren könnte. Lange Zeit klappte das nicht, denn Elektronen sind geladene Teilchen, während Schallwellen elektrisch und magnetisch neutral sind.