Kurzfassung

Untersuchungen an reflektierenden und brechenden Oberflächen

Josef Nagelschmidt, Stefan Heimersheim

zur Arbeit

Die Untersuchung von Oberflächen ist seit jeher ein komplexes Forschungsgebiet und hat auch heute nicht an Aktualität verloren. Bei der Untersuchung spezialisieren wir uns auf den Aspekt der Brechung und Reflexion. Erstmals theoretisch vorhergesagt von Victor Veselago im Jahre 1968 und zuerst erfolgreich hergestellt im Jahre 2000 von John Pendry und David Smith, sind Metamaterialien auf dem Gebiet der Brechung und Reflexion der Schlüssel zur Innovation, denn in ihren Eigenschaften unterscheiden sie sich von jedem natürlichen Material.

Das Ziel unserer Jugend forscht Arbeit ist es deshalb, die besonderen Eigenschaften von Metamaterialoberflächen bezüglich Reflexion und Transmission zu erforschen, da sie ein hohes Potenzial für zukünftige Technologien darstellen. Mit unseren Metamaterialien ist es möglich, dass sich die Phase der Wellen, die auf unsere mit Resonatoren beschichtete Platine treffen, kontinuierlich ändert. Auf diese Weise lassen sich beliebige Phasenlandschaften erstellen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für technische Innovationen. Dies ist gerade für Deutschland so bedeutend, um auf dem internationalen Wettbewerb nicht unterzugehen und mit Großmächten wie China und den USA konkurrieren zu können.

Mithilfe unserer selbst hergestellten Metamaterialoberflächen, gelang uns im Mikrowellenbereich der experimentelle Nachweis der Notwendigkeit einer Erweiterung des herkömmlichen Brechungs- und Reflexionsgesetzes. Besonders stolz sind wir auf unsere Sammellinse aus Metamaterial der Dicke „0“, deren Konstruktion auf den neu hergeleiteten Gesetzen basiert.

Zusätzlich ermöglichen unsere Forschungsergebnisse es Schulen, in Zukunft mit geringem finanziellem Aufwand den Unterricht zu erweitern und somit das aktuelle Forschungsgebiet der Metamaterialien in den Unterricht zu integrieren.

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