Ein Auge fürs Tuning
Eine bio-inspirierte Linse – künstliche Muskeln statt klobiger Mechanik.
Akkurate Linsen für Kameras oder medizinische Geräte erfordern präzise Möglichkeiten, die Linse scharf zu stellen. Bisher sind dazu bewegliche mechanische Einzelteile notwendig, die Reibung erzeugen und zum Teil klobige Anordnungen erfordern. Forscher beschäftigen sich mit optischen Linsen, die auch ohne solche beweglichen mechanischen Teile fokussiert werden können.
Abb.: Morphologischer Vergleich zwischen dem menschlichen Auge (a, b) und ihrem künstlichen Gegenstück (c, d). (Bild: Carpi et al., b: nach Silverstein Eye Centers / Wiley-VCH)
Die Wissenschaftler gehen verschiedenen Strategien nach: beispielsweise lässt sich die Form einer hohlen Linse hydraulisch verändern, indem Wasser hinein oder heraus gepumpt wird. Eine Linse, die mit Ferrofluiden gefüllt ist – also Flüssigkeiten, die auf magnetische Felder reagieren –, verändert sich dagegen, wenn elektromagnetische Signale anliegen. Veränderungen von Temperatur oder auch des pH-Werts können ebenfalls das Volumen und damit die Form einer flüssigkeitsgefüllten Linse beeinflussen. Und schließlich wurden Linsen aus lichtempfindlichen Polymeren entwickelt, die unter Lichteinfluss die Krümmung ändern.
Forscher aus Pisa stellen nun eine neue Art von Linse vor – inspiriert vom menschlichen Auge. Dieses fokussiert durch Anspannung der Muskulatur, die unsere Linse umgibt. Das Team um Danilo De Rossi hat eine verstellbare Linse entwickelt, die von elektroaktiven Elastomeren, quasi künstlichen Muskeln, umgeben ist. Je nach elektrischem Signal – aktivierend oder deaktivierend – strecken oder stauchen diese Regler die Linse und verändern deren Brennweite. Instrumente, die auf solchen Linsen basieren, wären sehr leicht und ließen auf sehr kleinem Raum umsetzen. Ein Fokus für die Zukunft!
Hilary Gallagher
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