Superflache Linsen – Glas ist 1.000-mal dünner als eine Haarsträhne

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Symbolbild. Foto IMAGO / Panthermedia
Symbolbild. Foto IMAGO / Panthermedia
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Forscher der Hebrew University of Jerusalem haben eine neue Methode entwickelt, um neuartige „flache Linsen“ zu entwickeln – Glaslinsen, die nur 0,001 % so dick sind wie ein menschliches Haar, teilte die Universität am Montag mit.

Professor Uriel Levy, Direktor des Zentrums für Nanowissenschaften und Nanotechnologie der Hebrew University of Jerusalem (HU), und Postdoc-Student Dr. Jacob Engelberg leiteten die Forschung, die Ende Februar in der Fachzeitschrift Nature Photonics veröffentlicht wurde.

Flache Linsen bieten deutliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Linsen.  Bei herkömmlichen Gläsern ist die Krümmung umso stärker, je „stärker“ das Glas ist (je höher die Sehstärke). 

Linsen in Anwendungen und Geräten wie Brillen, Kameras, Ferngläsern und Drohnen sind seit jeher gekrümmt und sperrig. Mit dicken, schweren und teuren Linsen können die Geräte nur begrenzt verbessert werden.

Wissenschaftler, die für universitäre Forschungslabors und Unternehmen wie Intel, Meta und Microsoft arbeiten, haben daran gearbeitet, diesen Engpass bei der Weiterentwicklung der Technologie zu beseitigen, sagte Professor Uriel Levy, Direktor des Zentrums für Nanowissenschaften und Nanotechnologie der Hebräischen Universität Jerusalem.

Infolgedessen werden flache Linsen bald auf dem Markt weit verbreitet sein. Eine flache Linse bedeutet ein viel kleineres, leichteres und kostengünstigeres Produkt. Diese Faktoren werden die Flachlinsentechnologie zugänglicher machen und somit den Vorteil und auch die Herausforderung der Vielfalt bieten.

Prof. Uriel Levy. Foto Yoram Aschheim The Hebrew University of Jerusalem

Professor Uriel Levy und Dr. Jacob Engelberg vom Zentrum für Nanowissenschaften und Nanotechnologie der Hebräischen Universität entwickelten eine Methode zur Standardisierung der Charakterisierung von Flachlinsen. Diese Methode bietet eine Lösung für die entstehende Aufgabe, eine geeignete flache Linse für bestimmte Anwendungen auszuwählen.

Im Rahmen laufender Forschungsarbeiten, die vom israelischen Wissenschafts- und Technologieministerium und der israelischen Innovationsbehörde finanziert werden, veröffentlichten Levy und Engelberg wichtige Parameter für die Messung und Bewertung von Flachlinsentechnologien. Dr. Aviv Zeevi, Vizepräsident der Abteilung für technologische Infrastruktur der israelischen Innovationsbehörde, erläuterte, dass die Behörde eine unabhängige, öffentlich finanzierte Einrichtung ist, die die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft als entscheidend ansieht, um auf dem wettbewerbsorientierten Weltmarkt mithalten zu können.

Er sagte auch, dass „das spezifische Projekt zur Flachlinsentechnologie eine angewandte Technologie entwickeln kann, die einen wirtschaftlichen und technologischen Durchbruch in den Bereichen Mobiltelefone, Virtual Reality, Augmented Reality und Drohnen schaffen kann“.

Ein wichtiges Ergebnis der Forschungsarbeiten von Levy und Engelberg ist die Frage, wie die Auflösung richtig gemessen werden kann, was in der Mikrotechnikgemeinde bereits diskutiert wird. Wenn die Auflösung richtig gemessen wird, können flache Linsen effektiver bewertet werden. Levy sprach über die Dynamik des Lichts und das Design von Linsen. Der Zweck einer gekrümmten Linse besteht darin, dass aus vielen verschiedenen Winkeln kommende Licht auf denselben Brennpunkt zu lenken.

Die Hersteller haben es geschafft, das Licht erfolgreich ohne eine Kurve zu lenken, aber flache Linsen sind keine Einheitsgröße für alle. Die Methode von Levy und Engelberg kann Designern und Herstellern dabei helfen, herauszufinden, welche Linse für einen bestimmten Einsatzzweck zu verwenden ist, z. B. für den Außenbereich oder den Innenbereich.

Levy glaubt, dass seine Forschungsergebnisse die Integration der Flachlinsentechnologie in den Markt vorantreiben werden. Diese Technologie könnte viele Branchen revolutionieren, z. B. die Fotografie und Videografie, die Telekommunikation, die Computertechnik und die Optik.

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