Schmetterlinge zeigen Weg zu billigen Hologrammen

Komplexe 3D-Nanostruktur bringt Farbenpracht und Kostenreduktion. [...]

Forscher der University of Utah haben eine neue Technologie entwickelt, um fotorealistische 3D-Hologramme günstig zu erzeugen. Im Gegensatz zu bisherigen Ansätzen, die eine starke Lichtquelle wie einen Laser voraussetzen, soll bei der neuen Methode schon der Strahl einer Taschenlampe ausreichen, um eine qualitativ hochwertige Projektion zu erzielen. Die Experten setzen hierfür auf eine komplexe 3D-Nanostruktur, die sie von den besonders farbenprächtigen Flügeln bestimmter Schmetterlinge abgekupfert haben.

Laser zu kostspielig
„Konventionelle Hologramm-Technologie muss mit einigen ernsthaften Problemen und Einschränkungen zurechtkommen“, zitiert „LiveScience“ Rajesh Menon, Associate Professor für Electrical und Computer Engineering an der University of Utah. Zunächst einmal müsse man wissen, dass derartige Laser-basierten Systeme nur eine eher trübe Projektion liefern, die nur in sehr dunklen Räumen relativ klar erscheint. „Wenn man zudem auch noch ein Hologramm mit vielen verschiedenen Farben erstellen möchte, muss man für jede einzelne Farbe einen eigenen Laser verwenden. Das wird dann schnell sehr kostspielig“, betont der Experte.

Beim neuen Ansatz sei das grundlegend anders, was die Produktionskosten deutlich reduziere. „Der Trick liegt in den holografischen Aufzeichnungen, die aus transparenten Lagen von Plastik bestehen, in die 3D-Nanostrukturen mit mikroskopisch kleinen Hügeln und Tälern geprägt worden sind“, betont Menon. Das habe sich der Forscher von bestimmten Schmetterlingen abgeschaut, die ihre Flügel auf ähnliche Weise in besonders brillanten Farben erstrahlen lassen.

Manipuliertes Licht
Der Clou dabei: Die Schmetterlinge setzen genauso wie die neuartige Hologramm-Technologie auf winzige Erhebungen an ihrer Oberfläche. „Das sorgt dafür, dass weißes Licht nicht absorbiert und nicht nur bestimmte Wellenlängen reflektiert werden. Die Nano-Oberfläche ist speziell dafür konzipiert worden, Licht so zu manipulieren und zu verstärken, dass es auch auf dem Strahl einer normalen Taschenlampe ein sehr helles und farbenprächtiges 3D-Bild ergibt“, erläutert der Forscher.

Da sich diese Nanostrukturen auf herkömmliches Plastik aufdrucken lassen, könnten die Produktionskosten zukünftiger Hologramm-Systeme drastisch gesenkt werden, versprechen Menon und sein Team. „Das kostet nicht mehr als etwa die Produktion von CDs oder DVDs“, schätzt der Wissenschaftler. Der ist vom revolutionären Potenzial seiner Erfindung so überzeugt, dass er kurzerhand mit PointSpectrum eine eigene Firma gegründet hat, um die Entwicklung seiner Hologramm-Technologie voranzutreiben.