Seminarbericht

Metamaterialien sind künstlich hergestellte Strukturen, die gezielt elektromagnetische, akustische oder andere Wellen und Felder beeinflussen können und breite Anwendung in der Optik, Elektrotechnik, Akustik bis hin zur Geophysik haben. Diesen Anwendungen liegen sehr ähnliche geometrische Konzepte zugrunde, die dieses Gebiet zu einem interdisziplinären Querschnittsthema machen. Bei diesem Seminar, das vom 7. bis 11. Februar 2022 stattfand, wurden u.a. allgemeine, nichtlokale und nichtlineare Strukturen diskutiert, exotische mechanische Modelle von Metamaterialien explizit konstruiert und maßgeschneiderte Effekte auf die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen beschrieben. Neben der theoretischen Beschreibung wurden viele technische, aber auch grundlagenphysikalische Anwendungen besprochen: Verbesserung der Gravitationswelleninterferometrie vermöge speziell strukturierter Spiegel, Studium von gravitativen wie auch bisher unbeobachteten quantengravitativen Effekten (Hawking-Strahlung) in analogen Fluid-Modellen, Quanten-Metamaterialien zur besonderen Manipulation z.B. kalter Atome, Anwendungen zur Signalverbesserung in der medizinischen Bildgebung mittels Magnetfeldresonanz, Radartechnik, drahtlose Kommunikation (NFC und WPT) und die Erdbebenforschung, bei der es darum geht, wie es in den Boden eingelassene Strukturen erlauben, z.B. Kraftwerke besser vor seismischen Wellen zu schützen. Das Programm umfasst auch Beiträge von eingeladenen Start-up-Unternehmen zu industriellen Anwendungen sowie einen Abendvortrag zur Energiewende aus wissenschaftlicher Perspektive, der Grundlage spannender Diskussionen im Lichtenbergkeller war.

Leider fiel das Seminar in eine Hochphase der Corona-Neuinfektionen, sodass trotz des guten Hygienekonzepts nur etwa die Hälfte der eingeladenen Sprecherinnen und Sprecher in Präsenz teilnahm, was der Idee des interdisziplinären Seminars etwas entgegenstand. Die Anwesenden waren aber froh, nach langer Zeit wieder einmal persönlich eine Tagung mit Diskussionen besuchen zu können – dafür war im Programm extra Freiraum definiert. Das hybride Format wurde durch die exzellente technische Ausstattung des Physikzentrums sehr unterstützt. Wir danken dem Physikzentrum für die hervorragende Gastfreundschaft und der WE-Heraeus-Stiftung für die großzügige finanzielle und die sehr hilfreiche organisatorische Unterstützung.

Prof. Dr. Matthias Günther, Fraunhofer MEVIS, Bremen
Dr. Dennis Philipp, ZARM, U Bremen und Fraunhofer MEVIS, Bremen
Priv.-Doz. Dr. Volker Perlick, Prof. Dr. Claus Lämmerzahl, ZARM, U Bremen