Ultraschmale Linse aus Metamaterial ist dünner als ein menschliches Haar

Die Entwicklung der Kameratechnik in den letzten Jahrzehnten ist durchaus beeindruckend. Heute können Smartphones Fotos schießen, die früher nur mit großen Kameras und professionellem Equipment möglich waren. Der limitierende Faktor für noch kleinere Kameras stellt dabei die Linse dar – was einer der Gründe dafür ist, dass Virtual Reality Brillen aktuell noch eher klobig sind. Einem Team kanadischer und amerikanischer Forscher ist nun allerdings die Herstellung einer deutlich dünneren Linse gelungen. Diese besteht aus Metamaterialien und ist deutlich dünner als ein menschliches Haar. Ein weiterer Vorteil der Neuerfindung: Die Linsen könnten ähnlich wie Computerchips kostengünstig per Massenproduktion gefertigt werden.

Die neue Linse schneidet besser ab als hochmoderne Lichtmikroskope

Zur Herstellung der Linsen wird dabei ein stark fokussierter Elektronenstrahl auf eine Kunstoffschicht gelenkt. Dadurch entsteht auf der Oberfläche eine Nanostruktur, die dann mit einer hauchdünnen Schicht Titandioxid überzogen wird. Auf diese Weise wird das eigentlich weiße Pulver nicht nur durchsichtig, sondern es übernimmt auch die Nanostruktur der Kunststoffschicht. Diese Struktur kann dann auf ein Glassubstrat übertragen werden. Trifft nun eine Lichtwelle auf die symmetrisch angeordneten Nanoflossen, wird sie entsprechend gebrochen. Auf diese Weise konnten Strukturen mit einer Auflösung von gerade einmal 400 Nanometern sichtbar gemacht werden. Damit erreichte die neu entwickelte Linse sogar bessere Werte als Lichtmikroskope mit komplexen Strukturen von Glaslinsen.

Die Forschungsarbeit soll nun weiter vorangetrieben werden

Die Anwendungsmöglichkeiten einer solchen ultradünnen Linse sind dabei vielfältig. Neben den Lichtmikroskopen könnten auch die in Smartphones und Tablets integrierten Kameras von der neuen Technik profitieren. Bisher allerdings gelingt die hohe Auflösung mit Hilfe der neuen Linse nur für einzelne Lichtfarben. Die Forscher arbeiten allerdings bereits daran, den selben Effekt auch bei einem deutlich breiteren Spektrum zu erreichen. Federico Capasso, der die Forschungsarbeiten an der Havard University leitete, ist jedenfalls von der Zukunft der neuen Technik überzeugt: Er sicherte sich mit seinem Team die entsprechenden Patente und will zeitnah mit der Vermarktung beginnen.

Via: New Scientist

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