Super-Kunststoff hat Brechungsindex von 1,9

Südkoreaner schließen zu Japanern auf - Neue Optiken für Hochleistungsgeräte realisierbar

Materialforschung in einem KAIST-Laboratorium (Foto: kaist.ac.kr/en)

Daejeon (pte004/06.08.2020/06:15) - Mit einem einfachen Aufdampfprozess haben Forscher des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) http://kaist.ac.kr/en einen vollkommen transparenten Kunststoff so veredelt, dass er einen Brechungsindex von 1,9 erreicht. Hohe Werte in diesem Bereich sind wichtig für die Miniaturisierung von optischen Geräten.

Film mit Schwefel angereichert

Der Film des Teams um Sung Gap Im besteht aus Kunststoff, der mit Schwefel angereichert ist. Seine chemische und mechanische Belastbarkeit ist sehr hoch, sodass er auch im täglichen Gebrauch erhalten bleibt. Der Brechungsindex gibt an, um wie viel ein Lichtstrahl beim Übergang von einem Vakuum in ein transparentes Material abgelenkt wird.

Glas dominiert in diesem Bereich, so dass viele hochwertige optische Geräte mit Komponenten aus diesem Material gefertigt werden. Es gibt zwar auch Kunststoffe, die einen hohen Brechungsindex haben, doch deren Herstellung ist aufwendig und damit teuer. Preiswerte Materialien mit einem Index von bis zu 1,75 gibt es bereits, doch bei den Technologien zu deren Herstellung dominieren japanische Unternehmen. Das ärgerte die Südkoreaner, die im Bereich Optik noch viel vorhaben. Bisher haben in diesem Segment die Japaner die Nase deutlich vorn.

Miniaturisierung optischer Geräte

Die Sicherstellung einer stabilen Versorgung mit Hochleistungsmaterialien mit hohem Brechungsindex ist entscheidend für die Herstellung von optischen Geräten, die leichter und kostengünstiger sind als die, die es heute auf dem Markt gibt. So machten sich auch die KAIST-Forscher an die Arbeit, einen eigenen Hochleistungswerkstoff zu entwickeln.

Der Film, der dabei entstand, zeigt eine sehr gute optische Transparenz über den gesamten Bereich des sichtbaren Lichts. Die Forscher vermuten, dass daran die gleichmäßig verteilten Polysulfidketten schuld sind, also Kunststoffpolymere mit eingelagerten Schwefelatomen. "Dieser Hochleistungspolymerfilm kann auf einfache Weise in einem Schritt hergestellt werden", freut sich Im. Er sieht es als Plattformmaterial für zukünftige High-End-Optiken an.

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