Nur so groß wie ein Fingernagel, aber mit enormem Potenzial: Ein neuer Chip kann verschiedene Lichtsignale, die sich überlagern, automatisch voneinander trennen. Das klingt unspektakulär, ist aber eine technische Meisterleistung.
Dahinter steckt ein Team von Forschern der Stanford University und des Institute of Science and Technology Austria (ISTA). Ihre Arbeit wurde im Fachjournal Nature Photonics veröffentlicht.
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Der fingernagelgroße Chip zerlegt überlagerte Lichtsignale automatisch in getrennte Strahlen, heißt es auf forschung-und-wissen.de. Künftig könnte die Technik Mikroskope und Teleskope deutlich empfindlicher machen.
So funktioniert die Technik
Im Inneren des Chips befindet sich ein selbstkonfigurierendes Netzwerk aus Hunderten optischen Bauteilen. Ein Steueralgorithmus erkennt automatisch, aus welchen Anteilen ein gemischtes Lichtfeld besteht, und trennt diese physisch in unterschiedliche Kanäle.
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Das Besondere: Die Forscher müssen dem System vorher weder die Zahl der Lichtquellen noch deren räumliche Struktur mitteilen. Der Chip lernt die relevanten Eigenschaften selbstständig.
Von der Biologie bis ins All
Anwendungen sehen die Wissenschaftler vor allem in der Mikroskopie. Fluoreszierende Teilchen liegen oft so dicht beieinander, dass ihre Lichtsignale zu einem gemeinsamen Fleck verschmelzen. Der Chip könnte diese wieder trennen.
Auch die Astronomie profitiert: Das Licht entfernter Sterne ist oft extrem schwach. Gemeinsam mit der NASA untersuchen die Stanford-Forscher bereits Anwendungen für Beobachtungen weit entfernter Galaxien.
