In Harvard erfindet man die Linse neu

Bild: Harvard University
Bild: Harvard University

Forscher an der Harvard-Universität arbeiten gerade an der Revolutionierung von Kameralinsen. Deutlich schmäler und günstiger sollen die Optiken werden - ermöglicht wird das durch die Verwendung ganz neuer Materialien.

Als "Metamaterial" werden Materialien bezeichnet, die in der Natur nicht vorkommen. Ein solches Metamaterial soll es zukünftig ermöglichen, kleine Linsen (zB für Smartphones) herzustellen, die allerdings von der Qualität her einem Objektiv einer Spiegelreflexkamera in nichts nachstehen. Dafür werden kleine Stäbchen aus Titanoxid auf einem Trägermaterial in bestimmten Mustern angebracht. Durch diese spezielle Anordnungsform übernimmt die Meta-Linse die Aufgabe einer herkömmlichen Linse - nämlich das einfallende Licht an einem bestimmten Punkt zu bündeln. Großer Vorteil ist dabei, dass die Linse flach bleibt. Herkömmliche Glas- oder Kunststofflinsen sind in der Mitte ja dicker als am Rand. Für jede Wellenlänge wird dabei ein eigenes Muster angebracht. Dort liegt momentan auch noch das größte Problemfeld: Aktuell können mit der Linse noch nicht alle Farben eingefangen werden. Für Wellenlängen von 405, 532 und 660 Nanometer funktioniert es aber bereits sehr gut. Es bringt auch den Vorteil mit, dass bei dieser neuen Linsenbauart keine chromatischen Aberrationen auftreten. Bei diesen Abbildungsfehlern werden Farbsäume erzeugt, die dann wiederum durch zusätzliche Linsen korrigiert werden müssen und somit Kameraobjektive meist sehr voluminös machen.

Auch preislich dürfte sich in der Welt der Kameraobjektive mit der neuen Bauart einiges tun. Laut Projektleitung sollen Objektive um zwei bis drei Größenordnungen günstiger werden. Ein 1.000-Euro-Objektiv würde dann also nur noch zehn Euro kosten. Einsetzen könnte man die Linsen im gesamten sichtbaren Lichtspektrum, also bei Kameras, Smartphones, Mikroskopen uvm. So wie bei allen Forschungsfeldern, die wir Ihnen hier bereits vorgestellt haben, bleibt also auch diesmal nur zu sagen: wir dürfen gespannt bleiben, wie sich dieses Forschungsfeld weiter entwickelt...

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