Wissenschaflter der Universität von Ulm haben herausgefunden, dass der Zahnbestandteil Dentin Lichtstrahlen leiten kann. Das Prinzip der Lichteinschließung beruht dabei allerdings nicht wie bei den bekannten Glasfaserkabeln auf Totalreflexion, sondern vielmehr auf Streuvorgängen an zylinderförmigen Einschlüssen in dem Stoff. Die Forscher glauben, dass dieses Prinzip der Lichtleitung in der Natur universell angewandt wird.
Alwin Kienle und Raimund Hibst untersuchten in ihrer Studie nur Bruchteile eines Millimeters kleine Würfel aus Dentin, einem Bestandteil des menschlichen Zahns (siehe Bild). Mittels eines Mikroskops und einer Digitialkamera konnten die beiden Forscher verfolgen, wie sich ein Lichtstrahl durch den Dentinwürfel ausbreitete.
Dabei stellte sich heraus, dass sich der Strahl den Würfel nicht einfach durchquerte, sondern vielmehr seine Richtung um 90 Grad abänderte ? ein auf eine Würfelseite einfallender Laserstrahl wurde aus einer benachbarten und nicht der gegenüberliegenden Seite wieder ausgekoppelt. Die Forscher glauben, dass dies durch die Streuung des Lichtstrahls an zylinderförmigen Röhren in Dentin bewirkt wurde.
Computersimulationen der Lichtausbreitung in dem Stoff haben in der Tat ergeben, dass dieser Licht durch mehrfache Streuung bevorzugt entlang einer bestimmten Richtung leitet. Auch andere menschliche Gewebe wie etwa Muskeln könnten Licht durch derartige Streuvorgänge kontrolliert ablenken, so die Forscher.
Das Team will nun darangehen, nichtmenschliche natürliche Stoffe wie etwa Pflanzen auf ihre Lichtleitfähigkeit hin zu untersuchen. Streuvorgänge könnten nämlich ein in der Natur universell eingesetztes Mittel zur einfachen Ablenkung und Leitung von Lichtstrahlen sein, glauben die Wissenschaflter.
Physical Review Letters (Band 97 Artikel 018104) Stefan Maier
