Bienenaugen aus Plastik - wissenschaft.de
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Bienenaugen aus Plastik

Amerikanische Bioingenieure haben ein künstliches Auge nach dem Vorbild der Facettenaugen von Insekten entwickelt. Das Auge besteht aus mehreren tausend künstlichen Einzelaugen, die eine Halbkugel mit nur 2,5 Millimetern Durchmesser bilden. Das künstliche Insektenauge könnte in winzigen Überwachungs- und Zeitlupenkameras oder in Endoskopen für minimalinvasive Operationen eingesetzt werden.

Facettenaugen haben gegenüber den Linsenaugen der Wirbeltiere zwei Vorteile: Sie können ein sehr großen Blickfeld erfassen und sind sehr schnell. So können fliegende Insekten etwa 250 Bilder pro Sekunde einfangen, während das menschliche Auge nur ungefähr ein Zehntel dieser Geschwindigkeit erreicht. Diese Vorteile wollen die amerikanischen Bioingenieure mit ihrem künstlichen Facettenauge nutzen. Die Schwierigkeit bei der Entwicklung ist jedoch, eine große Zahl der winzigen künstlichen Einzelaugen, aus denen sich ein Facettenauge zusammensetzt, auf engstem Raum geordnet auf einer gewölbten Oberfläche zu platzieren.

Bei dem nun vorgestellten Verfahren arrangierten Ki-Hun Jeong und seine Kollegen zunächst rund 8.700 kleine Linsen aus einem Kunststoffmaterial in einem flachen, bienenwabenähnlichen Muster. Diese Linsen verbanden sie durch eine dünne Kunststoffschicht miteinander und brachten diese mithilfe eines Vakuums in die gewünschte gewölbte Form. Die Form füllten sie mit einem speziellen Kunstharz aus, das nur unter Einwirkung von UV-Licht aushärtet. Durch die geschickte Kombination von Wärme und UV-Licht konnten die Forscher dabei das Material so formen, dass sich unterhalb jeder Minilinse ein kleiner, lichtleitender Kanal im Kunstharz ausbildete. So gelang es, ein künstliches Auge aus mehreren tausend Einzelaugen herzustellen.

Dieses Facettenauge ähnelt in seinen optischen Eigenschaften den Augen von Bienen, wiesen die Forscher in zahlreichen Tests nach. Was nun für die technische Anwendung noch fehlt, ist die Integration eines lichtempfindlichen Elements am Ende jedes der lichtleitenden Kanäle. Hier könnten Photozellen zum Einsatz kommen, wie sie auch in Digitalkameras oder Camcordern verwendet werden.

Ki-Hun Jeong ( Universität von Kalifornien, Berkeley) et al.: Science, Bd. 312, S. 557 ddp/wissenschaft.de ? Ulrich Dewald
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