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Hören mit Licht

Berthold Leibinger Laserpreise 2016
Hören mit Licht

Vier Innovationspreise und einen Zukunftspreis vergab die Jury der Berthold Leibinger Stiftung in diesem Jahr. Rund 700 Gäste wohnten der Preisverleihung bei Trumpf in Ditzingen bei. ❧ Dietmar Kieser

Die neunte Preisverleihung am 9.9. sei glücklich gewählt, freute sich Berthold Leibinger. Die Laserpreise, die der Stifter und ehemalige Trumpf-Chef auslobt, haben in der weltweiten Laserszene einen exzellenten Klang. Die Auszeichnungen für angewandte Lasertechnologie, derer die Berthold Leibinger Stiftung 2016 durch zwei zweite Preise gleich viermal gab, ergänzt der inzwischen zum sechsten Mal vergebene Zukunftspreis. Dieser zeichnet einen Forscher für herausragende Beiträge zur angewandten Lasertechnologie aus. Aktueller Preisträger ist Professor Gérard Mourou von der École Polytechnique.

Auf ihn und seine Studentin Donna Strickland geht die Erfindung des „Chirped Puls Amplification“ (CPA) an der University of Rochester/New York zurück. Mit dieser Technologie lassen sich kurze Laserpulse auf extrem hohe Pulsspitzenleistungen verstärken. Mit CPA eröffnete Mourou das Gebiet der Femtosekunden-Ophtalmologie mit heute mehr als einer Million Patienten im Jahr. Überdies revolutionierte Mourou das Gebiet der Hochintensitätslaser. Zuletzt initierte der Franzose Europas „Extreme Light Infrastructure“ (ELI) in Tschechien, Ungarn und Rumänien.
1. Preis: Membranloses optisches Mikrofon
Träger des mit 30000 Euro dotierten ersten Preises des Innovationspreises ist der Schweizer Dr. Balthasar Fischer. Er entwickelte an der TU Wien ein membranloses Mikrofon, das mit Licht hören kann. Vielseitig Anwendung findet es inzwischen als Produkt von Fischers Unternehmen Xarion Laser Acoustics in der zerstörungsfreien Messtechnik. Auch Prozesse in der Werkzeugmaschine lassen sich damit überwachen oder Verschleiß detektieren. Überdies gilt das Mikrofon als idealer Sensor für die optoakustische Bildgebung in der Biomedizintechnik. Auch lässt sich Lärm aktiv mittels Antischall kompensieren.
All dies gelingt, weil Fischers membranloses optisches Mikrofon ein neuer Typ von Sensor für akustische Wellen ist. Mittels Laser-Interferometrie misst er sehr kleine Druckunterschiede unmittelbar über ihren Einfluss auf den Brechungsindex. Diese Methode benötigt keine bewegten oder deformierbaren Bauteile wie Membrane oder Piezo-Elemente. Dadurch ist seine Frequenzantwort frei von mechanischen Resonanzen und sehr sensitiv über einen außergewöhnlich breiten Frequenzbereich.
2. Preis: Kristalline Beschichtung für Präzisions-Laseroptiken
Gleich zwei Innovationen überzeugten die Jury, die den jeweils mit 20000 Euro dotierten zweiten Preis deshalb zweimal vergeben hat. Ihn erhielten die Gründer der Firma Crystal Mirror Solutions, Dr. Garret Cole aus Santa Barbara/Kalifornien, und Dr. Markus Aspelmeyer, Professor an der Universität Wien. Zusammen entwickelten sie kristalline Halbleiterbeschichtungen für Spiegel, die beispielsweise die Genauigkeit von optischen Atomuhren um Größenordnungen verbessern können. Ihre Spiegel revolutionieren die Welt der optischen Höchstpräzisionsmesstechnik.
Bislang sind für viele Anwendungen auf dem Gebiet der laserbasierten Präzisionsmessung die verfügbaren optischen Beschichtungen die limitierende Komponente. Der von Cole und Aspelmeyer entwickelte Substrat-Transfer von kristallinen Beschichtungen ist eine neue Technologie, die es erstmals ermöglicht, Einkristalle auf beliebigen Optiken aufzubringen und so die Eigenschaften monokristalliner Halbleitermaterialien für Hochleistungs-Laseroptiken zu nutzen.
2. Preis: Schnelle Mikro- und Nanostrukturierung
Ein weiterer zweiter Preis ging an insgesamt zwölf Wissenschaftler aus Saarbrücken und Dresden, angeführt von den Professoren Frank Mücklich und Andrés-Fabián Lasagni. Mücklichs Arbeitsgruppe an der Universität des Saarlandes sowie dem Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland und Lasagnis Arbeitsgruppen am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) sowie an der TU Dresden erforschten und entwickelten die Verfahren und Lasersysteme, um mittels dem Effekt der Laserinterferenz winzige Mikro- und Nanostrukturen schnell und wirtschaftlich zu erzeugen. Die so funktionalisierten Oberflächen reduzieren Reibung um ein Vielfaches und können Bakterien abtöten und so die Übertragung von Keimen reduzieren. Auch die Zuverlässigkeit von elektrischen Steckkontakten, etwa im Automobil – ein Audi A8 etwa hat rund 2700 solcher Kontakte – sollen mit ihrer Technik noch zuverlässiger werden.
3. Preis: Neues Laserlicht für künstliche Sterne
Insgesamt 33 Entwickler der Laser Guide Star Alliance zählen zu den Preisträgern des mit 30000 Euro dotierten dritten Preises. Ihr Hochleistungs-Lasersystem gilt als einer der Schlüssel zum Bau moderner Großteleskope auf der Erde. Auf der Grundlage früherer patentierter Arbeiten und Prototypen der Euopäischen Südsternwarte ESO, hat das internationale Industriekonsortium von Toptica in Garching und MPB Communications in Montreal/Kanada gemeinsam ein neuartiges Laserkonzept entwickelt und in ein vollintegriertes System überführt. So lässt sich die Technik der Adaptiven Optik von Teleskopen voll ausnutzen. Auch die Verfolgung von Satelliten, das Aufspüren von Weltraumschrott und weitere Anwendungen können profitieren. Zudem werden mit dieser Technologie viele andere sichtbare Wellenlängen schmalbandig und mit hoher Leistung zugänglich. Die Leitungen der jeweiligen Gruppen hatten Dr. Wilhelm Kaenders, bei Toptica, Dr. Wallace Clements bei MPB und Dr. Domenico Bonaccini bei der ESO.
Die nächste Preisverleihung findet wieder in zwei Jahren statt: am 21.09.2018.
Weitere Informationen unter www.leibinger-stiftung.de
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