Ultraleichte selbstglättende Spiegel

Steuerungselemente aus dem 3D-Drucker glätten die Oberfläche von Teleskopspiegeln.
(c) CNRS Lyon

…erhöhen die Effizient hochmoderner Teleskope.

Schon immer faszinierte den Menschen der Blick in den Sternenhimmmel und nicht minder faszinierend ist es, die Erde aus dem Weltraum zu betrachten. Möglich ist dies dank der Erfindung des Teleskops, das in seiner modernsten Form als riesiges Spiegelteleskop optisch in „unendliche Weiten“ vordringt. Zumindest theoretisch. Aktuell existierenden Teleskopen sind durch ihre Spiegel Grenzen gesetzt. Im EU-Projekt LiveMirror forscht das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien mit seinen Partnern an Technologien, die diese Grenzen auflösen. Vom 22. bis 26. April präsentiert das INM die neue Technologie auf der Hannover Messe.

Um das Licht schwach leuchtender Objekte im Weltraum einfangen oder Exoplaneten beobachten zu können, werden riesige Spiegelteleskope mit extrem hoher Auflösung und Reichweite benötigt. Deren Leistungsfähigkeit hängt unter anderem von den verwendeten Spiegeln ab, die das Licht aus dem All fokussieren: Je größer die Spiegel sind, desto höher ist die Lichtsammelkapazität und damit die Effizienz des Teleskops. Hergestellt werden diese Spiegel auf der Basis von Glas- oder Keramikrohlingen, die zunächst geschliffen und poliert und dann mit Metall beschichtet werden. Für die Stabilität des Materials ist hierbei eine gewisse Dicke erforderlich. Doch leider gilt: Je dicker der Spiegel, umso schwerer ist er und umso leichter kommt es zu unerwünschten Verformungen.

Hier setzt die Forschung des INM-Teams um Dr. Peter W. de Oliveira und seiner Projektpartner aus Deutschland, Frankreich und Spanien an. Im von der Europäischen Union finanzierten Projekt LiveMirror enwickeln sie leichtere Spiegel mit besserer Leistung, die mittels eines neuen Verfahrens zudem kostengünstiger hergestellt werden können. Dabei werden dünne Glasscheiben durch ein präzises Erhitzungsverfahren geformt und anschließend beispielsweise mit Metall beschichtet. Die Feinanpassung der Spiegelform erfolgt über ein Netz von Steuerungselementen, die mittels 3D-Druck hergestellt und auf der Rückseite des Spiegels aufgebracht werden. Durch „elektronisches Polieren“ machen diese das Schleifen überflüssig und regulieren die Glätte des Spiegels. Gemeinsam mit seinen Partnern entwickelt das INM neue Materialrezepturen für den 3D-Druck der Elektroden und Steuerungselemente und arbeitet an der Optimierung der optischen Beschichtungen. Zukünftig könnte die verwendete Technologie auch in den Bereichen optische Energieübertragung und optische Kommunikation zum Einsatz kommen.

LiveMirror wird von der Europäischen Union im Rahmen des European Innovation Council (EIC) Projekts Pathfinder über vier Jahre mit insgesamt 3,35 Millionen Euro gefördert. Projektkoordinator ist der Astrophysiker Dr. Gil Moretto vom CNRS in Lyon.

Neben der LiveMirror-Technologie stellt das INM am Gemeinschaftsstand Saarland (B 10) in Halle 2 weitere Technologien aus seinem Forschungsportfolio vor. Diese reichen von flammgeschützten zementfreien Faserplatten über selbstheilende Oberflächenbeschichtungen bis hin zu recyclebarer Elektronik.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Peter W. de Oliveira
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien
Leiter Forschungsabteilung Optische Materialien
Tel.: 0681 9300 148
E-Mail: peter.oliveira@leibniz-inm.de

www.leibniz-inm.de

Ultraleichte selbstglättende Spiegel erhöhen die Effizient hochmoderner Teleskope

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Christine Hartmann Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

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