Bis zum unsichtbaren Gartenhelfer ist es noch weit - aber die ersten Schritte sind schon getan: Forscher haben Materialien entwickelt, aus denen künftig Tarnumhänge werden könnten.

Tarnumhänge sind fein: Einfach überziehen, und schon bleibt man unentdeckt, wenn man wie Harry Potter durch Hogwarts schleicht. Doch kann es so etwas auch im realen Leben geben? Schon vor über vierzig Jahren lieferten radikale russische Physiker die Antwort: Reale Tarnumhänge sind kompliziert – aber prinzipiell machbar. Erst jetzt wagen sich Forscher an die Verwirklichung.

Die Grundidee ist einfach: Um unsichtbar zu werden, muss man das Licht ungestört um sich herumführen – wie Wasser, das um einen Stein herumfließt. Dass man Licht ablenken kann, weiß jeder, der je ein Prisma in Händen hielt: Geeignet geschliffenes Glas lenkt Licht von seinem geraden Weg ab. Das Problem: So kann man Licht zwar von einem Gegenstand weglenken, aber man schafft es nicht, die Lichtstrahlen hinter dem Gegenstand wieder zusammenzuführen, als wären sie nie gestört worden.

Das gelingt nur mit sogenannten »Metamaterialien«. Das sind neuartige Stoffe, in denen Licht sozusagen mit geringerem Widerstand unterwegs ist als in Luft. In der Natur gibt es solche Metamaterialien nicht. Doch in Physiklabors lassen sie sich künstlich herstellen – mithilfe der Nanotechnologie.

Physiker um Xiang Zhang von der University of California in Berkeley haben ein mehrschichtiges, mikrofeines Gitter aus Silber und Magnesium­fluorid entwickelt, das den gewünschten Effekt erzielt. Die Löcher in den Gittern und die Abstände zwischen den Schichten müssen dabei unfassbar klein sein: kleiner als die Wellenlänge der Strahlung, die sie ablenken sollen – bei sichtbarem Licht sind das um die 500 millionstel Millimeter. In den Metallgittern ruft das durchstrahlende Licht schwache elektrische Felder hervor, die auf die Strahlung rückwirken und ihr die gewünschte Richtung geben.

Theoretisch könnte man ein solches Gitter, das um ein Vielfaches dünner ist als ein Haar, um sich herumlegen, und man würde unsichtbar. In der Praxis gibt es jedoch mehrere Haken: Bislang funktioniert die Tarnung nur bei einer bestimmten Wellenlänge des Lichts, zum Beispiel bei Rot. Im blauen oder grünen Anteil des Tageslichts wäre man nach wie vor zu erkennen. Außerdem müsste die Hülle für die darunter verborgene Form maßgefertigt sein. Sobald man sich bewegt, ist der Unsichtbarkeitseffekt dahin. Der gravierendste Haken jedoch: Wer sich mit einer Tarnkappe umhüllt, kann selbst nicht nach draußen schauen. Wie unangenehm für Harry Potter!