„Unsichtbare Tiere“ sind in der Natur selten. Wissenschaftler haben eine realitätsnahe Version des Tarnumhangs entwickelt. Wie effektiv ist es?

„Unsichtbare Tiere“ sind in der Natur selten. Wissenschaftler haben eine realitätsnahe Version des Tarnumhangs entwickelt. Wie effektiv ist es?

Wenn Sie einen Tarnumhang hätten, wofür würden Sie ihn verwenden? Können sich Menschen in der Natur heute wirklich perfekt mit Tarnumhängen verstecken? Welche Tiere in der Natur haben eine Tarnung, die mit bloßem Auge kaum zu erkennen ist? Werfen wir zunächst einen kurzen Blick auf die unsichtbaren Könige der Natur.

Zuerst das Stabheuschrecken.

Es hat einen schlanken, zersetzbaren Körper und sieht fast genauso aus wie Bambus. Seine Schale ist dunkelbraun, smaragdgrün oder dunkelgrün, sodass das Nachahmen von Bambus für uns so einfach ist wie Essen und Trinken. Tagsüber sitzt es regungslos auf den Ästen und kann je nach Lichteinfall und Temperatur seine Farbintensität anpassen. Sie kommen nur nachts heraus und bewegen sich in der Nacht, daher ist es für die Menschen schwierig, sie im wirklichen Leben zu entdecken.

Zweitens die Orchideenmantis.

Wie der Name schon sagt, sieht das Insekt so rosa und bunt aus wie eine Orchidee. Er lebt hauptsächlich in Südostasien. Erinnern Sie sich noch daran, was Zhang Wujis Mutter sagte: Je größer eine solche Gottesanbeterin ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie Menschen täuscht. Die Orchideenmantis ist keine Ausnahme. Es kann seine eigene Farbe an die Farbtiefe der Blume anpassen und kann sich sogar auf seine eigenen Gliedmaßen verlassen, um die Struktur und Farbe der Blütenblätter vorzutäuschen. Es wartet lediglich darauf, dass Insekten angelockt werden, um Nektar zu sammeln, und schlägt dann mit der Sichel zu.

Das dritte Tier mit der besten Tarnung ist der Blattschmetterling.

Wenn er seine Flügel ausbreitet, sind seine leuchtenden Farben ein echter Blickfang, aber wenn er seine Flügel einfaltet und sich zwischen den toten Blättern versteckt, können Sie ihn möglicherweise nicht einmal mit einem Achtfach-Teleskop finden. Aus diesem Grund kann der Tote-Blatt-Schmetterling dank seiner Tarnfähigkeit auch der Jagd durch seine natürlichen Feinde entgehen.

Viertens: Flunder.

Die Augen liegen auf derselben Seite, eine typische asymmetrische Struktur, die sich jedoch besser dafür eignet, flach auf dem Meeresboden zu liegen, sich mit Schlamm und Sand zu bedecken und dann nur noch ruhig auf die Ankunft der Beute zu warten. Ebenso kann die Flunder ihre Farbe je nach Umgebung ändern und es ist schwierig, ihre Spuren zu erkennen, selbst wenn man ein scharfes Auge hat.

Die Frage ist also: Haben Sie schon einmal gesehen, wie Menschen einen Tarnumhang herstellen? Dank der unermüdlichen Anstrengungen der Wissenschaftler wird es langsam Realität, wie Harry Potter Objekte wie Umhänge zu verwenden, um der Verfolgung durch den Gegner zu entgehen. Im Allgemeinen können die derzeit von Menschen entwickelten Tarnumhänge in zwei Haupttypen unterteilt werden: der Infrarot-Tarnmantel und der mit bloßem Auge sichtbare Tarnumhang. Schauen wir uns zuerst das erste an. Die deutschen Wissenschaftler Tolga Ilkin und Nicolas Stenger verwendeten eine Technik namens stationäre Laser-Flachbettlithografie, um aus winzigen Kunststoffstäben Blätter aus unsichtbarem Material herzustellen. Da der Abstand zwischen diesen Kunststoffplatten nur 0,001 Millimeter beträgt, kann sich der Brechungsindex des Objekts ändern und dadurch die Lichtveränderung beeinflussen.

Im Experiment bedeckten die Forscher einen erhabenen Chip mit einem Stück unsichtbaren Materials und beobachteten ihn dann mit einer Infrarotkamera. Wie durch ein Wunder stellten sie fest, dass das unsichtbare Material und der darunterliegende Chip verschwunden waren. Da der Tarnumhang die Lichtgeschwindigkeit um die erhabenen Teile des Chips herum verändert, verändert die Brechung die visuelle Form des dreidimensionalen Objekts, sodass es dort, wo sich der Chip befindet, flach erscheint. Es ist jedoch zu beachten, dass dieses unsichtbare Material Objekte unter Infrarotgeräten nur scheinbar verschwinden lassen kann und der Erkennung durch das menschliche Auge nicht entgehen kann.

Wofür kann dieser Tarnumhang im wirklichen Leben verwendet werden? Es wird hauptsächlich auf dem Schlachtfeld eingesetzt. So plant etwa die Defense Advanced Research Projects Agency, die für die Sicherheitsforschung im Pentagon zuständige US-Behörde, den Einsatz von Tarnkappen, um Kampfjets zu ermöglichen, sich vor der Radarerfassung des Feindes zu verstecken. Bereits am 30. Mai 2017 berichtete das russische Nachrichtenmagazin Sputnik News, dass russische Spezialeinheiten mehrere Sets einzigartiger unsichtbarer Umhänge erhalten hätten. Es wird gesagt, dass der Feind nach dem Tragen solcher Umhänge und der damit verbundenen Tarnung bei Nacht selbst dann keine Spuren mehr erkennen kann, wenn er Nachtsicht- und Wärmebildgeräte einsetzt, was die Umsetzung von Nachtkampfplänen erleichtert. Dieser Tarnumhang muss jedoch noch von Wissenschaftlern getestet werden, bevor er tatsächlich eingesetzt werden kann. Russische Experten sagten, dass dieser Tarnumhang in Zukunft von Scharfschützen und Spähern verwendet werden könnte.

Als nächstes werfen wir einen Blick auf den Fortschritt der Forschung zu Umhängen, die Unsichtbarkeit für das bloße Auge ermöglichen. Diese Art hochentwickelter Tarnvorrichtung lässt ein Objekt scheinbar in Luft verschwinden, indem es einfach hinter mehreren Linsenschichten platziert wird. Es handelt sich um eine unsichtbare 3D-Technologie namens Rochester Cloak, die von Wissenschaftlern der University of Rochester in den USA entwickelt wurde. Aber es ähnelt eher einem Gerät eines Optikers als einem Umhang. Wie macht dieses Gerät Objekte unsichtbar? Im Allgemeinen nutzen die meisten Tarnumhänge das Prinzip der Lichtbrechung, und das gilt auch für den Rochester-Umhang. Durch die Anordnung zweier Linsenpaare mit unterschiedlicher Brennweite wird das Licht im Linsenzentrum gebrochen und dadurch der Effekt erzielt, dass der ringförmige Teil außerhalb des Linsenzentrums unsichtbar wird. Während des Experiments platzierten die Forscher ihre Hände und ihr Lineal hinter der Linse und wurden unsichtbar. Zurück blieben nur die Hände und der Hintergrund hinter den Aufklebern. Es ist erwähnenswert, dass diese Technologie von großem Nutzen sein wird, wenn sie im wirklichen Leben angewendet wird. Wird eine solche Linse beispielsweise am Heck eines großen LKWs verbaut, kann der LKW-Fahrer die Situation hinter dem Auto direkt erkennen. Darüber hinaus kann diese Technologie auch überraschende visuelle Effekte erzielen, wenn sie im Militär-, Medizin- und Kunstdesign eingesetzt wird.

Laut Josephs, der an der Studie teilnahm, ist der Rochester-Umhang derzeit das einzige Gerät auf der Welt, das kontinuierliche Unsichtbarkeit in alle Richtungen ermöglicht, und er kostet nur etwas mehr als 1.000 US-Dollar, was etwa 6.750 Yuan entspricht. Die Forscher planen außerdem, diese Technologie zum Patent anzumelden. Das Material, aus dem sich tatsächlich tragbare unsichtbare Umhänge herstellen lassen, ist ein neuartiger Seidenstoff, der 2010 vom amerikanischen Professor Fiorenc Obaneto entwickelt wurde. Unter seiner Leitung kochte das Forschungsteam Seide, um Seidenprotein zu extrahieren. Anschließend überzog es die Oberfläche der Substanz mit einer Goldschicht, um die Wellenlängen des Lichts zu brechen und zu verzerren und so einen unsichtbaren Effekt zu erzielen. Auch das Seidenmaterial lässt sich sehr gut tragen. Leider wurde ein solcher Umhang noch nicht entwickelt und die Forscher ziehen es vor, diese Technologie zur Überwachung des Wiederauftretens von Krebs beim Menschen einzusetzen.

Übrigens: Wenn eines Tages tatsächlich ein Tarnumhang auf den Markt käme, wie viel wären Sie bereit, für den Kauf auszugeben?