Unerwünschte Spiegelungen erschweren den Gebrauch von optischen Instrumenten. In einem Forschungsprojekt
untersucht die Technische Hochschule Mittelhessen, welche Rolle Nanodrähte als Antireflexionsschichten
spielen könnten, um diese Störungen zu mindern. Dessen Leiter ist Prof. Dr. Jochen Frey vom THM-Kompetenzzentrum für Nanotechnik und Photonik.
Streulicht und Reflexionen sollen in optischen Systemen wie zum Beispiel Kameras oder Mikroskopen möglichst vermieden werden, weil sie den Kontrast mindern
und Spiegelungen im Bild verursachen. Dafür setzen die Hersteller neben Blenden eine schwarze Mattierung der Linsenränder und der Innenwand des Tubus
– das ist die Röhre zwischen Objektiv und Okular – ein. Bei sehr flachen Einfallswinkeln des Lichts führt dieses Verfahren allerdings nicht zu befriedigenden
Ergebnissen.
Metalldrähte mit einem Durchmesser von wenigen hundert Nanometern – also deutlich weniger als einem millionstel Meter – könnten das Problem lösen. Werden
die Nanodrähte senkrecht auf den Tubusinnenseiten angebracht, so könnte diese Oberfläche unerwünschtes Licht weitgehend absorbieren und in doppelter
Hinsicht zur Streulichtreduktion beitragen. „Zum einen trifft die Strahlung senkrecht auf die Drahtseitenflächen, was die Spiegelung stark reduziert,
zum anderen kommt es zwischen den dicht stehenden Drähten zu Mehrfachreflexionen, was den Absorptionsgrad wesentlich erhöht. Mit diesen Materialien
sollte es daher möglich sein, nahezu ideale Lichtfallen zu bauen,“ erläutert Frey. Im Projekt sollen zunächst die optischen Eigenschaften von Nanodrahtoberflächen
untersucht werden. Anschließend wollen die Forscher das am besten geeignete Material und die geometrischen Parameter der Drähte ermitteln.
Sie arbeiten dabei mit dem südhessischen Unternehmen NanoWired zusammen, das unter anderem Nanodrähte aus Gold und Kupfer mit unterschiedlichen Drahtdicken
für die messtechnischen Untersuchungen zur Verfügung stellt. Weitere Partner sind Leica Microsystems als potentieller Anwender der Nanodrahtlösung in Mikroskopen und Leica Camera. Für den Hersteller von Foto- und Fernoptik ist die Nanotechnologie besonders
für die Nutzung in miniaturisierten optischen Systemen interessant, wie sie zum Beispiel in Smartphonekameras eingesetzt werden. Das Projekt läuft
ein Jahr und wird im Rahmen des Programms „Forschung für die Praxis“ vom Land Hessen mit 40.000 Euro gefördert.
