Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Krebsaugen als Vorbild für optische Laufwerke

28.10.2009
Mechanismus für Verarbeitung eines breiten Spektrums geeignet

Eine Fangschreckenkrebs-Art, die im Great Barrier Reef heimisch ist, könnte zukünftige Generationen optischer Speichermedien entscheidend beeinflussen. Denn wie ein internationales Forscherteam herausgefunden hat, sind die Augen dieser Krebse ein hochentwickeltes optisches System, das nicht nur die Augen anderer Lebewesen, sondern auch alle existierenden technischen Systeme aussticht.

"Sie können in zwölf Farben sehen, während Menschen nur in drei sehen. Die Krebse können auch verschiede Arten polarisierten Lichts unterscheiden", betont Justin Marshall, Leiter der Sensory Neurobiology Group an der University of Queensland. Für technische Anwendungen ist die Krebsoptik auch deshalb interessant, weil sie in einem großen Wellenlängenbereich funktioniert.

Breites Spektrum

CD- und DVD-Spieler arbeiten mit Licht nur einer Wellenlänge. "Blu-ray-Laufwerke nutzen bereits mehrere Wellenlängen, um zu CDs und DVDs abwärtskompatibel zu bleiben", sagt der an der School of Biological Sciences der University of Bristol tätige Physiker Nicholas Roberts gegenüber pressetext. Dazu muss die Optik in Laufwerken über ein breiteres Spektrum funktionieren - und hier könnten optische Systeme nach Vorbild des australischen Fangschreckenkrebses große Fortschritte bedeuten.

Das Krebsauge könnte als Vorbild für neue, billigere und bessere achromatische Optiken dienen, die Licht beliebiger Wellenlänge gleich ablenken. Das wäre nicht nur für klassische optische Laufwerke von Vorteil, sondern hätte auch längerfristig Anwendungspotenzial. "Für die Zukunft wird oft von möglichen 3D-Speicherarchitekturen und der Nutzung mehrerer Wellenlängen zur Kapazitätssteigerung gesprochen", betont der Physiker.

Biologie sticht Technik aus

Das Auge des Fangschrekenkrebses fungiert als Viertel-Wellenlängen-Plättchen, das die Polarisation von Licht beeinflusst und speziell für den Umgang mit zirkular polarisiertem Licht wichtig ist. "Der natürliche Mechanismus aus Zellmembranen, die in Röhrchen aufgerollt sind, sticht synthetische Designs klar aus", sagt Marshall.

Das Problem technischer Optiken ist, dass sie eben nicht achromatisch sind, sondern Licht nur in recht begrenzten Wellenlängenbereichen gleich ablenken. "Der Mechanismus, den wir entdeckt haben, funktioniert praktisch im gesamten ultravioletten und visuellen Spektrum perfekt", erklärt Roberts. Auch bis ins Infrarote reicht die Funktion, wie die Forscher in Nature Photonics berichten.

Eine weitere interessante Eigenheit des Krebsauges ist, dass es zwei Funktionen kombiniert. "Die Photorezeptor-Zellen detektieren Licht und agieren als Viertel-Wellenlängen-Plättchen. Eine derartiges Doppel-Leistungsvermögen ist etwas, das der Mensch noch gar nicht erfunden hat", betont Roberts abschließend.

Thomas Pichler | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.uq.edu.au/ecovis
http://www.bris.ac.uk/biology

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Neues Verbundprojekt erforscht die neurodegenerative Erkrankung Morbus Alzheimer
12.09.2017 | Universitätsklinikum Würzburg

nachricht Damit sich Mensch und Maschine besser verstehen
04.09.2017 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Boost für Lipidforschung: Grazer Forscher erleichtern Lipidanalyse

24.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Bildung von Magma-Ozeanen auf Exoplaneten erforscht

24.10.2017 | Physik Astronomie

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften