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Flüssiglinse fokussiert Licht auf Kommando

Amerikanische Wissenschaftler haben eine mikroskopisch kleine Linse hergestellt, deren Brennweite mittels einer elektrischen Spannung verändert werden kann. Die nur zwei Millimeter große Linse besteht aus einer leitenden Flüssigkeit und könnte unter anderem Anwendungen in hochintegrierten optischen Schaltkreisen finden. Darüber berichten die Forscher der Bell Forschungslaboratorien in New Jersey im Fachblatt Applied Physics Letters (Band 82 Seite 316).

Die von Tom Krupenkin und seinen Kollegen hergestellte Linse besteht aus einem nur zwei Millimeter großen Tropfen der Flüssigkeit Kaliumsulfat. Dieser befindet sich auf einer durchsichtigen Schicht, die aus zwei Sorten Glas und einem organischen Kunststoff aufgebaut und zudem mit vier nur wenige Millimeter großen Elektroden versehen ist. Da Kaliumsulfat den elektrischen Strom leitet, verformt sich der Tropfen, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird.

Der Tropfen kann nun aufgrund seiner gekrümmten Oberfläche wie eine gewöhnliche Linse aus Glas einen ihn durchdringenden Lichtstrahl fokussieren. Mittels der Elektrodenspannung lässt sich daher die Größe der Brennweite der Linse elektrisch verändern ? in dem Experiment um bis zu 25 Prozent ihres ursprünglichen Wertes.

Den Forschern nach könnten Mikrolinsen in zukünftigen optischen Schaltkreisen sowie in der medizinischen Biodiagnostik Anwendung finden. Zuvor müssen jedoch noch einige Hindernisse überwunden werden. Zum Beispiel nimmt eine Brennweitenänderung zur Zeit fünf Mikrosekunden in Anspruch ? zu lange für optische Schalter. Die Forscher arbeiten daher bereits intensiv an einer weiteren Verbesserung ihrer Linse.

Stefan Maier
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