Universitiy of Potsdam

Applied Condensed Matter Physics

Prof. Dr. Reimund Gerhard
2016-11-04 16:30 by Manuel Schulze

"(EDEL) Elektrisch durchstimmbare elastische Beugungsgitter und DFB-Laser (Künstliche Muskeln steuern elastische optische Elemente.)

Die Natur erzeugt z.B. auf Insektenflügeln leuchtende und klare Farben. Diese Farben entstehen oft nicht durch Farbstoffe, sondern durch mikroskopische Strukturen, die das Licht der gewünschten Farbe zurückwerfen und die anderen im Weißlicht enthaltenen Farben durchlassen, so dass sie in einer dahinter liegenden Schicht absorbiert ("geschluckt") werden. Die Strukturen zur Auswahl bestimmter Farben sind in der Natur jedoch in der Regel starr, so dass die Farbe nicht verändert werden kann.

Hier ermöglichen neuere Erfolge der Werkstoffforschung eine technische Weiterentwicklung mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten: Durch den Einsatz elastischer ("gummiartiger") Materialien können die Strukturen zur Auswahl verschiedener Farben flexibel gestaltet werden. Damit ist eine gezielte Dehnung oder Stauchung der optisch wirksamen Struktur durch sogenannte künstliche Muskeln möglich, und die von der Struktur zurückgeworfene Farbe kann kontinuierlich verändert werden.

Im Projekt EDEL (Elektrisch Durchstimmbare Elastische Beugungsgitter und Laser) sollen die erforderlichen Strukturen optimiert und demonstriert werden, um ihren Einsatz in der Industrie vorzubereiten. Dazu werden die eingesetzten Materialien verbessert und die Technologien zur Herstellung der Strukturen weiter entwickelt. Die Demonstration der neuen optischen Technik erfolgt in drei Anwendungsbeispielen - (1) dehnbare Oberflächenstrukturen für die gezielte Ablenkung von Lichtstrahlen, (2) dehnbare Strukturen für optische Fasern sowie als Krönung (3) Laser-Lichtquellen mit verstellbarer Farbe.

Eine Besonderheit des Projekts EDEL liegt darin, dass es gemeinsam von Nachwuchs-Wissenschaftlern der Universität Potsdam und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung in Potsdam-Golm erdacht wurde und dass es diesen und anderen Nachwuchs-Wissenschaftlern ermöglichen wird, praxisnahe wissenschaftlich-technische Erfahrungen zu sammeln. Dazu dient insbesondere auch die Einbeziehung von zwei sogenannten Innovations-Mentoren - beratende Wissenschaftler, die umfangreiche einschlägige Erfahrungen sowohl aus der Industrie als auch aus der angewandten Forschung ins Projekt einbringen."