Brille macht UV-Licht sichtbar
Eine Speziallinse mit hauchdünnen Schichten aus Perowskit-Kristallen wandelt ultraviolette Lichtwellen in grünes Licht um.
Mit diesem Versuchsaufbau wandeln US-Forscher UV-Licht in sichtbare, grüne Lichtwellen um.
(Bild: Jad Salman)
- Jan Oliver Löfken
Im Unterschied zum Menschen sehen Rentiere ultraviolettes Licht. Dank dieser ungewöhnlichen Empfindlichkeit ihrer Augen können die Tiere in den weiten nordischen Schneelandschaften Futterquellen wie Flechten oder das Fell von Wölfen kontrastreicher und damit leichter erkennen.
Doch auch dem Menschen muss dieser Bereich des Sonnenlichtspektrums nicht mehr verschlossen bleiben. Dazu entwickelten Jad Salman und seine Kollegen von der University of Wisconsin–Madison eine spezielle Linse, die UV-Licht in grünes Licht umwandelte und zugleich das gesamte sichtbare Lichtspektrum hindurch ließ.
Grünes Abbild
„Weder eine externe Stromquelle noch ein spezieller Detektor sind dafür nötig, nur unsere Augen“, sagt Salman. Dazu verteilt er nur zehn Nanometer kleine Perowskit-Kristalle aus Cäsium-Bleibromid – verteilt in dem flüssigen Lösungsmittel Hexan – auf einer durchsichtigen Oberfläche. Nach dem Trocknen entstand Perowskit-Film, der mit 80 Nanometern dünn genug war, um auch sichtbares Licht weiterhin durchzulassen.
Einfallendes UV-Licht mit einer Wellenlänge von 340 Nanometern regte die Perowskristalle jedoch zu einer Photolumineszenz an – sie emittierten grünes Licht mit 510 Nanometer Wellenlänge. Eingesetzt in eine optische Bank beleuchteten die Forscher ein Objekt mit dem UV-Licht. Nach der Umwandlung in grünes Licht wurde ein grünes Abbild dieses Objekts sichtbar.
Marktreife noch ungewiss
Mit dem bloßen Auge konnte so das Objekt sowohl über die reflektierten Lichtwellen im sichtbaren Spektralbereich als auch über das zusätzliche grüne Lumineszenzlicht kontrastreich erkannt werden. Bisher ist der Versuchsaufbau allerdings zu groß, um in eine UV-Brille integriert zu werden. Aber an einem kompakteren Aufbau arbeiten Salman und Kollegen bereits.
Zudem halten sie es für möglich, weitere Speziallinsen etwa für die Umwandlung von Wärmestrahlung in sichtbares Licht entwickeln zu können. „Wir planen, solche Frequenzumwandlungen mit anderen Materialien zu ermöglichen“, sagt Salman. Wann solche Spezial-Brillen, die Infrarot und UV-Licht ohne weitere Elektronik oder Verstärker in sichtbares Licht umwandeln, verfügbar sein werden, lässt sich allerdings noch nicht absehen.
(bsc)
