Käfer liefert Vorbild für Mikro-Spiegel

Winzige Analysewerkzeuge und mikroskopische Optiken verlangen nach ebenso kleinen Spiegeln und Linsen.

Mikrostruktur eines Käferpanzers
Mikrostruktur eines Käferpanzers

Exeter (Großbritannien) - Ein südamerikanischer Käfer könnte für die Herstellung solcher Mikrospiegel wichtige Impulse liefern. Denn das Insekt verfügt über einen Panzer, der sowohl die Wellenlänge als auch die Polarisation von Lichtwellen kontrollieren kann. Über die genaue Analyse der optische aktiven Teile des Käfers berichten britische Forscher im Fachblatt "New Journal of Physics".

"Die Strukturen könnten zu einer Produktion ähnlicher, selbstorganisierter Mikrostrukturen mit polymerisierten Flüssigkristallen führen", sagt Sharon Jewell von der University of Exeter. Zusammen mit Kollegen analysierte die Wissenschaftlerin die Struktur des Panzers der Käferart Plusiotis boucardi. Chitinfasern, eingelagert in einer Proteinmatrix, zeigten dabei große Ähnlichkeiten zu den helixförmigen Strukturen von Flüssigkristallen. Durch die besondere Ausrichtung der Fasern kann der Käfer einfallendes Licht sowohl polarisiert reflektieren als auch nach Wellenlängen sortieren. Der natürliche Aufbau warf aus dem gesamten sichtbaren Spektrum nur drei Farben zurück: grün mit 519, orange mit 588 und rot mit 620 Nanometer Wellenlänge.

Ausgehend von diesen Ergebnissen hoffen die Forscher, ähnlich optisch aktive Mikrostrukturen im Labor nachbauen zu können. Diese könnten auf polymierisierten Flüssigkristallen beruhen und in winzigen Optiken beispielsweise von Lichtsensoren oder in mikroelektromechanichen Systemen (MEMS) Anwendung finden.