Tropfen werden zu Mikroskop- und Handy-Linsen

Wissenschaftler der Australian National University http://anu.edu.au haben eine neue und sehr kostengünstige Technik entwickelt, um optische Linsen für Mikroskope, Smartphones und andere Anwendungen herzustellen.

Dabei nutzen sie die Tatsache aus, dass Tropfen aus klaren Flüssigkeiten das Licht bündeln können. Bei der Methode fertigen die Forscher Linsen mit verschiedener Brennweite, indem sie Tropfen eines gel-ähnlichen Materials hängen und aushärten lassen. Details stehen im Journal Biomedical Optics Express.

Formung durch Gravitation

„Ich bin wirklich davon begeistert, dass es eine Linsenherstellungs-Technologie ermöglicht“, zitiert phys.org Steve Lee von der Australian National University. Konventionelle Linsen werden normalerweise hergestellt, indem flache Glasscheiben geschliffen und poliert werden, um sie in eine besonders gekrümmte Form zu bringen. Bei anderen Verfahren kommen gel-ähnliche Materialien und Gussformen zum Einsatz.

All das braucht man bei der neuen Herstellungsmethode nicht mehr: „Was ich gemacht habe, ist, die Krümmung, die ein simpler Tropfen mit Hilfe der Gravitation erhält, fein abzustimmen, ohne irgendwelche Gussformen“, so Lee.

Obwohl bereits seit langem bekannt sei, dass ein Tropfen wie eine Linse wirken kann, habe nie jemand versucht herauszufinden, wie gut eine derartige Linsenwirkung wirklich ist. Jetzt habe sein Team ein Verfahren entwickelt, welches die Grenzen des Konzepts austestet.

Anwendung bei Smartphones

Nötig sind nur ein Ofen, ein Glas-Objektträger für Mikroskope und gel-ähnliches Silizium namens Polydimethylsiloxan (PDMS). Erst muss man eine kleine Menge von PDMS auf das Glasplättchen tropfen. Dann wird das Material auf 70 Grad erhitzt, um es auszuhärten, so dass es eine Basis bildet.

Sodann gibt man einen weiteren Klecks auf diese Basis und dreht das Glasplättchen um. Die Gravitation wird den neuen Tropfen zu einer Parabol-Form anziehen. Um die Linse fest werden zu lassen, steckt man das Ganze wieder in den Ofen.

Fast wie ein Kochrezept zum Selberbacken: „Es ist ein kostengünstiges und einfaches Rezept zur Erstellung von Linsen“, erklärt Lee. Die Forscher haben bereits Linsen mit einer 160-fachen Vergrößerungskraft erstellt.

Außerdem haben sie ein Smartphone mit einer derartigen Linse ausgestattet, um so ein Haut-Mikroskop zu erhalten, womit zum Beispiel Melanome erkannt werden können. Normalerweise kosten diese Mikroskope über 350 Euro, die Handy-Version dagegen nur knapp 1,50 Euro.