Lichttricks: Wie Forscher Lichtstrahlen lenken

Stell dir vor, du könntest Lichtstrahlen so präzise lenken, dass du damit winzige Teilchen bewegen kannst. Forschende haben herausgefunden, wie das geht.

Hast du schon mal von Lichtstrahlen gehört, die so genau gesteuert werden können, dass sie sogar winzige Teilchen bewegen können? Das klingt wie Zauberei, ist aber tatsächlich möglich. Forschende haben eine Methode entwickelt, um Lichtstrahlen so zu lenken, dass sie in verschiedenen Materialien und Tiefen genau das tun, was sie sollen.

Was die Forschenden herausgefunden haben

Die Forschenden haben herausgefunden, dass sie Lichtstrahlen über ein ganzes Feld hinweg präzise steuern können. Das bedeutet, sie können viele Lichtstrahlen gleichzeitig lenken, ohne dass sie sich gegenseitig stören. Sie haben gezeigt, dass sie damit ein optisches Greifwerkzeug (optical tweezer) bauen können, das achtmal größer ist als bisherige Methoden. Außerdem haben sie eine 3D-Anzeige entwickelt, die zwölfmal größer ist als vorherige Modelle.

Wie haben sie das gemacht?

Um das zu erreichen, haben die Forschenden eine spezielle Technik namens „aberration-space holography“ entwickelt. Dabei nutzen sie einen sogenannten Spatial Light Modulator (SLM), der wie ein Projektor funktioniert, der Lichtstrahlen lenkt. Der SLM kann die Lichtstrahlen so anpassen, dass sie durch verschiedene Materialien und Tiefen hindurch genau dahin gelenkt werden, wo sie hin sollen. Sie haben auch eine Software entwickelt, die diese Technik automatisiert und Feedback gibt, um die Genauigkeit zu erhöhen.

Warum ist das wichtig?

Diese Entdeckung ist wichtig, weil sie viele Anwendungen hat. Zum Beispiel kann sie in der Medizin helfen, um Zellen oder Gewebe genau zu untersuchen. In der Forschung kann sie dazu beitragen, winzige Teilchen oder Atome zu bewegen und zu manipulieren. Auch in der Technologie kann sie helfen, bessere 3D-Anzeigen zu entwickeln.

Du willst mehr über die Studie wissen?

Die Forschenden, die diese Entdeckung gemacht haben, heißen Ian Christen, Christopher Panuski, Thomas Propson und Dirk Englund. Sie haben ihre Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Artikel veröffentlicht.

Zum Original-Paper auf ArXiv