Twee Chinese wetenschappers hebben met behulp van metamateriaal een kunstmatig elektromagnetisch zwart gat gecreëerd. Qiang Cheng en Tie Jun Cui, beide werkzaam aan de Southeast University in Nanjing, hebben het 'zwarte gat' in hun laboratorium gemaakt in een experiment dat gericht was een simulatie te maken van een zwart gat.

Een zwart gat is een gebied waaruit geen licht kan ontsnappen. In de ruimte worden zwarte gaten volgens de relativiteitstheorie gevormd wanneer de ruimte vervormd wordt door een zeer grote massa en de zwaartekracht zo groot is dat zelfs licht er niet meer aan kan ontsnappen. Maar feitelijk kan elk gebied waaruit licht niet kan ontsnappen worden aangemerkt als zwart gat.

De wetenschappers maakten in hun experiment gebruik van de eigenschappen van metamateriaal, een structuur met een negatieve brekingsindex. Dit materiaal is in staat licht te vervormen en is al eerder gebruikt in 'onzichtbaarheidsmantels' die licht om een object heen geleiden. De Chinese onderzoekers gebruikten het materiaal om microgolven zo te vervormen, dat de golven die het materiaal in vielen niet meer naar buiten konden komen.

Het elektromagnetische zwarte gat werd opgebouwd uit 60 pcb-stroken die een dunne koper-coating met concentrische cirkels bevatten. De buitenste 40 stroken vormden het omhulsel, terwijl de binnenste stroken de kern vormden. In het koper waren ingewikkelde patronen geëtst die afwisselende resonantiefrequenties bezaten. In het frequentiegebied van de microgolven vond geen resonantie plaats. De patronen veranderden geleidelijk van strook tot strook.

De onderzoekers maten de microgolven die de constructie in gingen en stelden vast dat hiervan geen enkele meer naar buiten kwam. De golven die het omhulsel binnenvielen werden naar de kern geleid, waar ze vanuit alle richtingen geabsorbeerd werden. Alle energie werd als warmte afgestraald.

Het huidige ontwerp werkt alleen met microgolven, maar er wordt gedacht over een ontwikkeling van een zwart gat voor zichtbaar licht. Dit is moeilijker omdat de golflengte van zichtbaar licht veel kleiner is dan die van de gebruikte microgolven. Dit betekent dat de in het koper geëtste structuren aanzienlijk kleiner moeten zijn. De verwachting is dat dit nieuwe ontwerp later dit jaar gedemonstreerd kan worden.

Een praktische toepassing van een dergelijk 'zwart gat' kan het verzamelen van licht voor zonnecellen zijn. Zonne-energie zou zelfs op plaatsen met diffuus zonlicht opgevangen kunnen worden.