St. Andrews. Forscher entwickeln eine sehr dünne Membran, von der sich Laser abstrahlen lassen

Eine hauchdünne, flexible Membran kann Laserlicht abstrahlen, wenn sie mit einer geeigneten Lichtquelle beleuchtet wird. Forscher der britischen University of St. Andrews haben ihre Entwicklung als Sicherheitsmerkmal auf Banknoten sowie auf Kontaktlinsen getestet. Die Gruppe um Malte Gather beschreibt die Lasermembran im Fachblatt „Nature Communica­tions“.

Organische lichtaussendende Dioden (OLED), Solarzellen und Feldeffekttransistoren würden schon routinemäßig auf biegsame und dehnbare Oberflächen gebracht, schreiben die Wissenschaftler. Hingegen kämen die meisten Laser nur bei größeren und festen Grundmaterialien zur Anwendung. Dies hat Gathers Team geändert: Es entwickelte ein Verfahren, mit dem laseraktive Membranen auf verschiedene Oberflächen gebracht werden können.

Dafür wird auf einer Unterlage aus Glas ein wasserlöslicher Kunststoff platziert, dann ein Kunststoff, der durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht aushärtet. Zuvor erhält der Kunststoff durch eine Art Stempel eine Rillenstruktur. Die Rillen haben eine Breite und Tiefe im Bereich von Nanometern (millionstel Millimeter) und bilden ein optisches Gitter. Auf diese Struktur wird ein Halbleiterkunststoff aufgebracht, der Laserlicht ausstrahlen kann.

Im Wasserbad verschwindet der wasserlösliche Kunststoff, die Membran löst sich vom Glas und kann nun auf andere Oberflächen übertragen werden. Die Wissenschaftler testeten zunächst die Anwendung auf einer Banknote: Ein energiereicher, aber nur fünf milliardstel Sekunden langer Lichtpuls löst in der Membran einen ebenfalls extrem kurzen Laserstrahl mit genau einstellbarer Wellenlänge aus. Mit diesem optischen Gitter könne man etwa eine Billiarde unterschiedlicher Signaturen erstellen, haben die Forscher ausgerechnet.

Da ihre Membran durchsichtig ist, übertrugen die Forscher sie auch auf eine Kontaktlinse, die sie auf ein Rinderauge legten. Der Laser aus der Kontaktlinse könnte etwa im medizinischen Bereich zum Einsatz kommen oder um neue Sicherheits-Verfahren zu entwickeln.