Künstliche Insektenaugen

US-Wissenschaftler haben eine Flüssiglinse konstruiert, die sich autonom auf die erforderliche Brennweite einstellen könnte. Hongrui Jiang und Kollegen von der University of Wisconsin in Madison beschreiben ihre Arbeit in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature: Ihre Mikrolinse besteht aus einem Wassertropfen unter einer Ölschicht, der von einem Hydrogel umschlossen ist. Das Hydrogel reagiert auf Umwelteinflüsse, zieht sich zusammen oder dehnt sich aus und kann so den Krümmungsradius des Wasserstropfens ändern – also eine Art Sensor und Antrieb in einem.

Zwar gäbe es mittlerweile eine ganze Reihe von "einstellbaren" Mikrolinsen – etwa Öltröpfchen, die nach dem Prinzip des Elektrowetting arbeiten – aber diese Systeme bedürften einer vergleichsweise aufwendigen elektronischen Regelung. Die Hydrogel-Linse könne dagegen leicht auf einen autonomen Betrieb angepasst werden. Theoretisch, so die Wissenschaftler, könnte man eine Matrix von Mikrolinsen bauen, die unterschiedliche Bereiche eines Bildes mit jeweils unterschiedlicher Brennweite abbilden. Die von Jian und Kollegen gezeigten Prototypen sind allerdings noch zu langsam – die Schaltzeiten liegen bei einigen zehn Sekunden – und lassen sich zunächst nur über die Temperatur oder den pH-Wert einstellen.

Das Feld der steuerbaren Linsen wird zurzeit eifrig beackert; vor allem Abbildungsoptiken für mobile Devices sind im industriellen Fokus. Erst kürzlich zeigte ein Forscherteam aber auch eine Brille mit elektronisch schaltbarer Brennweite – mit Fresnel-Linsen, die mit Hilfe von Flüssigkristallen geschaltet werden. (wst)