Maßgeschneiderte Brillen direkt zum Mitnehmen dank nanoskaliger Druckverfahren vielleicht bald Realität
Niemand wartet gerne auf die neue Brille. Jetzt könnten neue Druckverfahren der Planoptik diesen Vorgang für Europäer wesentlich beschleunigen. Die Planoptik ist eine technologische Entwicklung, die in vielen Geräten zur Anwendung kommt, zum Beispiel auch in Smartphones. Der Begriff bezieht sich auf ultradünne Werkstoffe, mit denen man einfallendes Licht sehr genau lenken und steuern kann. Solche Metaoberflächen sind Reihen mikroskopischer optischer Elemente, die in Sub-Wellenlängen-Maßstäben angeordnet sind. Auf diese Weise entstehen Möglichkeiten, neue physikalische Phänomene und Handhabungsverfahren auszunutzen, die über das hinausgehen, was für 3D-Materialien bekannt ist Sie haben das Potenzial, die Optik zu revolutionieren. Diese präzise Lenkung des Lichts auf so kleinem Raum könnte auch für Anwendungen in größerem Maßstab bahnbrechend sein, die auf Licht basieren oder mithilfe von Licht kommunizieren. Die Größe und das Gewicht sind für erfolgreiche Planoptik-Bauteile unerlässlich. Das von der EU unterstützte Projekt DeLight zielt darauf ab, ein Verfahren zur Massenproduktion von Planoptik-Bauteilen mithilfe einer hochauflösenden Laserdrucktechnologie zu entwickeln. Dieses neue nanoskalige Laserdruckverfahren ist unerlässlich, wenn Größe und Gewicht der Werkstoffe entscheidend sind. „Im Rahmen von DeLight führten wir erste Innovationsaktivitäten durch, um das Geschäftspotenzial unserer neuartigen resonanten Laserdrucktechnologie zu analysieren. Eine anfängliche Liste potenzieller Produkte und Wege zu einem wettbewerbsfähigen Geschäftsmodell wurde durch den Kontakt zu und Gespräche mit Akteurinnen und Akteuren in der Photonikbranche ausgelotet“, so Anders Kristensen, der Projektkoordinator von DeLight. Das Projekt ergriff Maßnahmen, um den Druck von Planoptik-Bauteilen kommerziell rentabel zu machen, und bestimmte dabei auch die technischen Hindernisse, die es zu überwinden gilt. „Durch unsere eigene Forschung und den Dialog mit relevanten Unternehmen haben wir einen realistischen Weg in die Zukunft ausgemacht“, fügt Kristensen hinzu, der Professor und Abteilungsleiter für nano- und biophysikalische Systeme an Dänemarks Technischer Universität ist.
Hightech-Drucken
Die Laserdrucktechnologie ermöglicht ultrahochauflösendes Laserdrucken auf nanostrukturierten, Vorlageoberflächen – optischen Metaoberflächen. „Einzelne Pixel – Meta-Atome genannt – bis zu einer Größe von 70 nm werden durch die resonante optische Absorption von dem Licht eines fokussierten Laserstrahls optothermisch modifiziert“, erklärt Kristensen. Die Drucktechnologie von DeLight macht die schnelle Herstellung von Planoptik-Bauteilen in großer Stückzahl möglich. Für eine solche Technologie gibt es zahlreiche Anwendungsbereiche darunter bei fortgeschrittenen optischen Filtern zur Lenkung von Lichtstrahlen, bei Brillengläsern und bei optischer Sensortechnologie zur Verwendung im Internet der Dinge. Dänemarks Technische Universität hat bislang drei internationale Patentanmeldungen für die Technologie eingereicht.
Blick in die Zukunft
„Die frühen Innovationsaktivitäten von DeLight sind an der Universität in einer Vision für ein Spin-out-Unternehmen gemündet: zur Einführung von Brillengläsern mit Stärke auf Bestellung, die direkt im Geschäft gedruckt werden, während Sie warten“, so Kristensen. Die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Druckverfahrens bedeuten, dass die Kundschaft ihre Gläser mit Stärke in einem Bruchteil der Zeit erhält, was den Markt für Brillen komplett revolutionieren und in diesem Sektor zu erheblichen Innovationen führen könnte. Das DeLight-Projekt wird nun seine Geschäftsidee im Rahmen des EIC-Pathfinder-Projekts ODYSSEY verfolgen. Dank der Finanzhilfe von Horizont 2020 konnte das Projekt die kommerziellen Aspekte der Forschungsergebnisse aus dem Projekt CHROMAVISION weiterentwickeln, das im Rahmen des Programms für künftige und neu entstehende Technologien der Europäischen Kommission durchgeführt wurde.
Schlüsselbegriffe
DeLight, Planoptik, Brillen, Drucken, Licht, Geschwindigkeit