Digitale Fotografie: Vorbild Auge
Sensorchips in digitalen Kameras können inzwischen Bilder aus bis zu fünfzig Millionen Pixel aufnehmen. Doch sie haben einen gravierenden Nachteil: Sie sind flach. Selbst komplexe Optiken können die dadurch vor allem am Rand entstehenden Bildverzerrungen nur teilweise ausgleichen. Amerikanische Forscher haben jetzt eine Anordnung von Fotosensoren entwickelt, mit der sie dieses Problem umgehen: Ihr Chip ist gewölbt wie die Netzhaut des menschlichen Auges.
Lichtempfindliche Sensoren auf gekrümmte Oberflächen aufzubringen versuchen Wissenschaftler seit zwanzig Jahren, jedoch ohne Erfolg – die spröden Halbleiterbauteile brechen zu leicht, wenn man sie verbiegt. Yonggang Huang von der Northwestern University in Chicago und John Rogers von der University of Illinois verwendeten daher sehr kleine Sensoren mit etwa hundert Mikrometern Durchmesser. Diese platzierten sie auf einer Halbkugel aus einem Elastomer, die sie zuvor mechanisch flach zogen. Verbunden sind die Bauteile durch dünne Metalldrähte auf Kunststoffbrücken. Krümmt sich die Gummiunterlage wieder, klappen die Drähte zu Bögen hoch und nehmen so die Verformungskräfte auf.
Tatsächlich wurde weniger als ein Prozent der optischen Bauteile beschädigt, als das Gummi in die Halbkugelform zurücksprang. Die so entstandene Sensoranordnung befestigten Huang und Rogers auf einem konkaven Träger, um einen stabilen Chip zu erhalten. Mit mehr Sensoren, hoffen sie, wird ihre nach dem Vorbild des Auges entworfene Kamera auch dem Original Konkurrenz machen können.
Lars Fischer
Lichtempfindliche Sensoren auf gekrümmte Oberflächen aufzubringen versuchen Wissenschaftler seit zwanzig Jahren, jedoch ohne Erfolg – die spröden Halbleiterbauteile brechen zu leicht, wenn man sie verbiegt. Yonggang Huang von der Northwestern University in Chicago und John Rogers von der University of Illinois verwendeten daher sehr kleine Sensoren mit etwa hundert Mikrometern Durchmesser. Diese platzierten sie auf einer Halbkugel aus einem Elastomer, die sie zuvor mechanisch flach zogen. Verbunden sind die Bauteile durch dünne Metalldrähte auf Kunststoffbrücken. Krümmt sich die Gummiunterlage wieder, klappen die Drähte zu Bögen hoch und nehmen so die Verformungskräfte auf.
Tatsächlich wurde weniger als ein Prozent der optischen Bauteile beschädigt, als das Gummi in die Halbkugelform zurücksprang. Die so entstandene Sensoranordnung befestigten Huang und Rogers auf einem konkaven Träger, um einen stabilen Chip zu erhalten. Mit mehr Sensoren, hoffen sie, wird ihre nach dem Vorbild des Auges entworfene Kamera auch dem Original Konkurrenz machen können.
Lars Fischer
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