Das wohl allerkleinste Modell (Foto) des weltberühmten Opernhauses in Sydney haben nun australische Physiker konstruiert. Mit einem stark fokussierten Laserstrahl härteten sie einen speziellen, lichtempfindlichen Kunststoff Schicht für Schicht aus. Das nur 41 Tausendstel Millimeter hohe und 64 Mikrometer breite Modell zeigt dabei noch Strukturen, die etwa tausend Mal feiner sind als ein Haar, berichten die Forscher im Fachblatt “Journal of Optical Materials”. Als Souvenir ist dieses Modell aber eher nicht geeignet, da sich die Feinheiten der Oper von der Größe eines Staubkorns erst unter einem Mikroskop dem menschlichen Auge offenbaren.
“Dieses Modell demonstriert, wie mit der Zwei-Photonen-Polymerisation dreidimensionale Objekte mit Strukturen unterhalb eines Mikrometers hergestellt werden können”, sagt Martin Straub von der Swinburne University of Technology in Melbourne. Bei dieser Technik treffen zwei Lichtteilchen eines Laserstrahls genau an einem gewünschten Ort aufeinander. Gerichtet auf ein Photopolymer aus Polysiloxan reicht die Energie dieser Photonen aus, um die Moleküle in diesem Material ausschließlich im feinen Fokus des Lichts zu vernetzen und so zu festigen. Punkt für Punkt steuerten die Forscher den Laserstrahl dabei über die Kunststoff-Rohmasse, so dass innerhalb von drei Stunden das Opernmodell entstand.
“Das ist die beste Struktur, die wir nach sechs Monaten Materialentwicklung und stetiger Verbesserung des Prozesses herstellen konnten”, so Straub. Doch die Wissenschaftler des Centre for Micro-Photonics wollen nun keine High-Tech-Andenken ihrer Heimat produzieren. Vielmehr zeigen sie mit dem Opern-Modell, wie sie mit ihrer Lasertechnik so genannte dreidimensionale, photonische Kristalle bauen können, die für die Verbesserung des Datentransports in optischen Schaltkreisen eingesetzt werden.
Jan Oliver Löfken
