Technologie: Biegsamer Lichtsensor könnte Objektive ablösen

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Biegsamer Lichtsensor könnte Objektive ablösen

Profis und Amateure atmen auf: Ein neues Material könnte sperrige Teleobjektive überflüssig machen. Amerikanische Forscher arbeiten dafür an einem Material, das empfindlich auf Licht reagiert. Über Chancen und Probleme eines zukunftsweisenden Projektes.
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DÜSSELDORF. Auf riesige Teleobjektive können Fotografen in Zukunft vielleicht verzichten. Ingenieurwissenschaftler um Zhenqiang Ma von der Universität von Wisconsin haben ein lichtempfindliches Material entwickelt, das biegsam ist und daher Bildverzerrungen auch ohne komplizierte Arrangements von Linsen verhindern könnte.

Bei der fotografischen Aufnahme eines Bildes durchläuft Licht eine oder mehrere optische Linsen und trifft auf einen Fotosensor, also ein lichtempfindliches Material. Eine Linse jedoch lenkt das Licht um und krümmt damit auch die sogenannte Einstellebene. Bei einer Digitalkamera ist der Punkt, wo sich Einstellebene und der - flache - Sensor treffen, im Fokus, also scharf. Doch das Bild wird mit zunehmendem Abstand zu diesem Einstellpunkt verzerrter. Bei hochwertigen Kameras wird dieses Problem durch Anordnungen von Linsen behoben, die das Licht in gewünschter Weise brechen. Diese sperrigen und teuren Objektive könnten überflüssig werden, wenn der Fotosensor selbst die Verzerrung aufhebt.

Ma ließ sich, wie er schreibt, vom menschlichen Auge inspirieren, dessen hintere Innenseite (Retina) mit den Sehzellen gewölbt ist und daher Verzerrungen vermeidet. "Wenn man eine gewölbte Bildgebungsfläche machen kann, braucht man nur eine Linse", sagt Ma.

Einen solchen biegsamen Fotosensor haben Ma und seine Kollegen hergestellt, indem sie nur wenige Nanometer (0,000 000 001 Meter) dicke Fotodioden aus Schichten von Germanium, einem lichtempfindlichen Halbleiter, auf flexible Kunststoffe auftrugen. Ma konnte in Versuchen Licht aus dem sichtbaren Spektrum mit diesen Germanium-Dioden in elektrische Impulse umwandeln.

Zu einer unmittelbaren Anwendung taugt die Erfindung der Ingenieure aus Wisconsin allerdings trotzdem noch nicht. Denn die Fotosensoren lassen sich bislang nur um eine Achse biegen (siehe Bild). Für eine sinnvolle Anwendung in Kameras müsste die lichtempfindliche Folie eine Wölbung wie im Augeninnern erlauben. Ma hofft, bald einen solchen "hemisphärischen" Sensor entwickeln zu können.

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