Fensterglas wird zu Flüssigkristalldisplay verformt

Farbige Informationsspeicher aus Glas entwickelt

Halle-Wittenberg (pte017/07.03.2000/11:15)

Eine Entdeckung von Physikern der Universität Halle-Wittenberg eröffnet neue Perspektiven in der Datenverarbeitung und -speicherung: Winzige Metallpartikel in normalem Glas können durch intensive Laserimpulse dauerhaft verformt werden. Dadurch lassen sich die optischen Eigenschaften des Glases gezielt verändern, und es können Daten gespeichert, aber auch farbige Mikrostrukturen in beliebig geformte Glasbauteile "eingeschrieben" werden. Daraus ergeben sich weitere Anwendungsmöglichkeiten z. B. für die Display- und Glasfasertechnologie, die die Forscher anhand ausgewählter Exponate auf der Hannover-Messe 2000 vorstellen.

Prof. Dr. Heinrich Graener von der Fachgruppe Experimentelle Physik IX (Optik) http://www.physik.uni-halle.de/, und sein Team befassten sich mit der "berührungslosen Verformung metallischer Nanopartikel in Gläsern durch intensive Laserimpulse". Das Ausgangsmaterial ist simples Fensterglas. Am Ende stehen - vielleicht - farbige Flüssigkristalldisplays, nahezu unzerstörbare Speicherplätze für Daten und Bilder oder einfach nur sehr resistente farbige Markierungen in Gläsern der täglichen Verwendung. Dann wäre erfolgreich der Schritt getan von der theoretischen Grundlagenforschung zur praktischen Anwendung auf verschiedensten Gebieten von Wirtschaft und Industrie.

Für die Versuchsreihen wird ein scheinbar gleichmäßiger blauer Laserstrahl erzeugt, der in Wirklichkeit aus unzähligen, sehr kurzen Einzelimpulsen zusammengesetzt ist. Allein die schnelle Abfolge bewirkt, dass man diese Einzelimpulse als permanentes blaues Licht wahrnimmt. Ihre konkrete Wirkung hängt davon ab, welche Metallpartikel vorher in das Glas eingebracht wurden und wie hoch die Intensität der Laserstrahlen ist. Es wird mit Silber und Gold experimentiert, das die dünnen Gläser gelb bzw. rubinrot färbt. Experimente an Kupferglas sind in Vorbereitung.

In jedem Fall sieht man nach der Bestrahlung unter dem Mikroskop mittels verändertem Polarisationswinkel ganz unterschiedliche Farbeffekte. Anfangs- und Endzustand sind mittlerweile gut dokumentiert - wie die Deformation der Metallpartikel auf dem Weg dazwischen geschieht, wird derzeit erforscht, das neue Experiment dazu gerade aufgebaut. Wichtige Aspekte für künftige Anwendungen der neuen Technologie sind einerseits der Umstand, dass die Veränderungen mitten im Glas stattfinden (anders als Gravierungen, Ätzungen etc., die vor Beschädigungen nicht sicher sind), andererseits die Tatsache, dass sie berührungslos bei Raumtemperatur realisiert werden. Die erzielten Effekte sind bis zu mehreren hundert Grad Celsius temperaturbeständig; erst bei über 500 C° würden die Informationen im Glas "gelöscht". Informationen: Prof. Dr. Heinrich Graener, E-Mail: graener@physik.uni-halle.de (idw) (Ende)