Prototyp des Scanners aus 25 elektrisch ablenkbaren Spiegeln von 3 mal 3 mm Größe, die in Silizium geätzt wurden
(HJG) Immer kleiner und immer leistungsfähiger sind sie geworden, die elektronischen Bauteile für Computer. Doch lange Zeit waren manchen Anwendungen Grenzen gesetzt, weil die Mechanik hinterherhinkte. Das hat sich mittlerweile geändert, seit die Prinzipien der Chipherstellung auch auf bewegliche Bauteile angewandt werden können. So haben Wissenschaftler der TU Chemnitz-Zwickau kürzlich eine Abtasteinheit entwickelt, die aus 25 winzigen ablenkbaren Spiegeln besteht. Die ganze Einheit, im Fachjargon Scannerarray genannt, ist etwa so groß wie ein Fünf-Mark-Stück und könnte in nicht allzu ferner Zukunft die optische und medizinische Gerätetechnik revolutionieren.
Die Spiegeleinheit wurde von einer Arbeitsgruppe um Prof. Wolfram Dötzel und Prof. Thomas Geßner am Sonderforschungsbereich "Mikromechanische Sensor- und Aktorarrays" entwickelt. Eine erste Pilotserie wurde mittlerweile am Zentrum für Mikrotechnologien (ZfM) der Chemnitzer Uni hergestellt. Das ZfM gilt unter Fachleuten als das am besten ausgestattete Mikroelektronik-Labor an einer deutschen Hochschule.
Das Scannerarray besteht aus mehreren gegeneinander isolierten Schichten von reinstem Silizium, in das die winzigen Strukturelemente eingeätzt sind. Jeder Spiegel ist mit Metall bedampft, damit er das Licht besser reflektiert. Die Spiegel sind an zwei Stellen beweglich gelagert und können durch das Anlegen einer Spannung ausgelenkt werden. Dabei ist jeder Spiegel einzeln ansteuerbar.
Mit der Spiegeleinheit lassen sich unter anderem Laserstrahlen ablenken. Eine mögliche Anwendung ist daher etwa das Laser-Fernsehen, das ohne Bildschirm auskommt und die Bilder stark vergrößert an die Wand projiziert. Das ist freilich noch Zukunftsmusik, da die derzeitige Scanner-Serie die Bewegung der Spiegel um lediglich eine Achse erlaubt. Die Chemnitzer Forscher denken aber schon über eine Weiterentwicklung nach, die eine Auslenkung um eine weitere Achse möglich macht. Auch die Meßtechnik bekäme neue Impulse. So könnte man mit zwei gekoppelten Arrays auch Entfernungen nach dem Echolotprinzip messen oder gar eine Art optisches Radar bauen. Eine andere denkbare Anwendung nutzt die Möglichkeit, mit der Spiegeleinheit Hohlspiegel mit veränderlicher Brennweite zu bauen. Damit ließen sich dann neuartige Werkstoffe, wie etwa Keramik, bearbeiten. Weil man das Laserlicht in verschiedenen Ebenen bündeln kann, wäre dies sogar dreidimensional möglich.
Nach der Hannover Messe meldete sich auch ein namhafter Autozulieferer. Der möchte das Scannerarray nutzen, um einen per Chip verstellbaren Scheinwerfer zu entwickeln, der gezielt auf den Gegenverkehr, auf Kurven oder auf das Gewicht der Ladung reagiert.