Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Flache Hightech-Linse bildet Farben perfekt ab

23.02.2015

Prototyp schafft drei Wellenlängen - mehr sind technisch möglich

Forscher der Harvard School of Engineering and Applied Sciences http://seas.harvard.edu  haben eine flache Nanotech-Linse entwickelt, die Licht verschiedener Farben perfekt an einem Punkt bündelt. Die aktuelle Ausführung schafft dieses Kunststück zunächst für drei unterschiedliche Wellenlängen - beispielsweise Rot, Grün und Blau. Simulationen zufolge sollte ein ähnlicher Aufbau auch bei deutlich mehr Farben funktionieren. Das stellt extrem kompakte achromatische Optiken in Aussicht.


Flache Nanostruktur: bündelt Licht mehrerer Farben

(Foto: seas.harvard.edu)

Das Team um den Physiker Federico Capasso hatte bereits 2012 eine flache Nanotech-Linse vorgestellt, die Bildfehler wie Aberration vermeidet (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20120828002 ). Allerdings hat das nur für eine bestimmte Wellenlänge funktioniert, während die jetzige Weiterentwicklung drei verschiedene Farben gleich perfekt abbildet. "Das bedeutet, dass komplizierte Effekte wie Farbkorrektur, für die Licht in klassischen optischen Systemen durch mehrere dicke Linsen laufen müsste, in einem sehr dünnen, miniaturisierten Gerät möglich werden", sagt Capasso.

Knackpunkt Farbe

Eine klassische Linse bündelt Licht unterschiedlicher Wellenlänge in etwas anderem Abstand zur Linse. Sogenannte Achromaten kompensieren das, indem sie Linsen unterschiedlicher Krümmung und Materialien in einer relativ großen Optik kombinieren. Den Forschern ist eine derartige Farbkorrektur jetzt in einer einzelnen, extrem dünnen, flachen Nanotech-Linse gelungen.

Statt wie 2012 Gold nutzt das Team jetzt ein Silizium-Dielektrikum für die lichtbündelnden Nano-Antennen. In Kombination mit einem neuen Design ermöglicht dies, dass die flache Linse drei verschiedene Farben gleich bündelt, zum Beispiel Rot, Grün und Blau, die drei Primärfarben vieler Displays.

Lob erntet die Entwicklung von Bernard Kress, Principal Optical Architect bei Google X, der Forschungsabteilung hinter Projekten wie Google Glass. "Es gibt zwar viele Arten, achromatische Optiken zu bauen. Doch ein Lösung für ein dispersionsfreies optisches Element, das für drei Wellenlängen gleich effizient ist und den gleichen Beugungswinkel hat, gab es bislang nicht." Dabei wären flache Optiken aufgrund ihrer Kompaktheit für Projekte wie Glass natürlich interessant.

Großes Zukunftspotenzial

"Durch das Zeigen achromatischer Linsen haben wir einen großen Schritt vorwärts gemacht, was die zukünftige breite Anwendung flacher Optiken betrifft", ist der nunmehr für HP tätige Francesco Aieta überzeugt, der zuvor Teil des Teams in Harvard war. Er gibt sich zuversichtlich, dass das Interesse der Wirtschaft geweckt wird.

Allerdings kann es noch Jahre dauern, ehe es zu kommerziellen Anwendungen kommt. Immerhin sind noch große technische Verbesserungen möglich. So haben Computersimulationen gezeigt, dass ein ähnlicher Aufbau eine flache Linse ermöglichen sollte, die eine deutlich größere Zahl an Lichtwellenlängen gleich bündelt und somit noch perfekter achromatische Bilder verspricht.

Thomas Pichler | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Innovative Produkte:

nachricht Neu entwickelter Therapiesitz hilft beeinträchtigten Menschen
18.05.2017 | Jade Hochschule - Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth

nachricht Schnell schweben: Studierende konstruieren Transportkapsel
04.04.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Innovative Produkte >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Designte Proteine gegen Muskelschwund

29.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Benzin und Chemikalien aus Pflanzenresten

29.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hochleitfähige Folien ermöglichen großflächige OLED-Beleuchtung

29.06.2017 | Energie und Elektrotechnik