Geeignet für künftige Smartphone-Kameras 24.06.2020, 09:28 Uhr

Metaoberflächen revolutionieren Objektive

Schwedische Forscher wollen mit Hilfe von Metaoberflächen Kameralinsen herstellen, die bis zu 1000 Mal dünner sind als in der klassischen Optik verwendete Bauteile.
Schaubild zur Forschung der neuartigen Objektive
(Quelle: Chalmers )
Forscher der Technischen Universität Chalmers im schwedischen Göteborg haben ein Verfahren entwickelt, das Kameraobjektive der Zukunft tausend Mal dünner als jene heute in Fotoapparaten, Laptops und Smartphones integrierte Bauteile macht. Sie bestehen nicht aus gewölbtem Glas oder Kunststoff, sondern sind Metoberflächen, die in der Natur nicht vorkommen.

Kleine Türmchen bündeln Licht

Forschungsleiter Daniel Andrén trägt auf eine gläserne Unterlage einen Film aus einem speziellen Kunststoff auf, der schon heute zur Herstellung von Mikrostrukturen genutzt wird. Mit einem Elektronenstrahl ritzt er Muster ein, unterschiedlich orientierte winzige Türmchen, die gemeinsam Lichtstrahlen bündeln, genau wie eine optische Linse. Danach wird die gläserne Unterlage von der eigentlichen Linse getrennt, die so flexibel ist wie eine dünne Stahlfolie.
Bis zur Entwicklung der neuen Herstellungstechnik in Schweden gab es nicht die Möglichkeit, Metalinsen im grosstechnischen Massstab herzustellen. Die Prozesse waren bei Weitem zu langsam. Mit der Elektronenstrahl-Lithografie, die in der Chip-Industrie eingesetzt wird, ändert sich das.
Die Produktionsgeschwindigkeit ist mit diesem Verfahren um ein Vielfaches höher. «Metaoberflächen können uns helfen, gezielt erwünschte Effekte zu erzielen», sagt Ruggero Verre vom physikalischen Lehrstuhl der Hochschule.

Autor(in) Wolfgang Kempkens, pte


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