Wissenschaftler erschaffen 'lügenden Spiegel' ohne Elektronik – er zeigt nie ein echtes Spiegelbild

Wissenschaftler der University of California, Los Angeles (UCLA) haben ein ungewöhnliches optisches System entwickelt, den sogenannten „Lügenspiegel“. Anders als ein normaler Spiegel reflektiert er einfallendes Licht nicht einfach, sondern wandelt es in ein völlig anderes, vorab ausgewähltes Bild um. Die Technologie basiert auf einer strukturierten diffraktiven Oberfläche mit mikroskopisch kleinen Elementen, die die Phase des reflektierten Lichts verändern. Die Geometrie dieser Elemente wird mithilfe von Deep-Learning-Methoden berechnet: Während des Designs wählt ein Algorithmus die Oberflächenstruktur so, dass nach der Reflexion aus jedem Eingangsbild ein bestimmtes Ausgabebild entsteht. Nach der Fertigung benötigt der Spiegel weder Computer noch Display oder Stromquelle – die Transformation geschieht direkt durch Lichtinterferenz, vergleichbar mit Holografie, jedoch ohne eine starke punktförmige Lichtquelle. Prototypen arbeiteten bei Wellenlängen von 480, 550 und 600 Nanometern (Blau, Grün, Rot), und die Transformation gelang sowohl separat für jede Farbe als auch für gemischte Farben. Zudem wurde eine breitbandige Version entwickelt. Der Spiegel verwandelte Kleidungsbilder in eine Tasche, verschiedene Ziffern in eine Acht und einfache Zeichnungen in ein Panda-Gesicht. Die Technologie ist noch weit von einem praktischen „Zauberspiegel“ entfernt: Die Experimente wurden unter streng kontrollierten Laborbedingungen mit kohärentem Licht und festen Einfallswinkeln durchgeführt, während reales Sonnenlicht und Raumlicht weitgehend inkohärent sind und aus zufälligen Winkeln kommen. Zukünftige Anwendungen könnten komplexere mehrschichtige volumetrische Strukturen erfordern. Mögliche Einsatzgebiete sind optische Tarnung, Sicherheitssysteme, Schutztechnologien und Unterhaltung.