Um die begehrten Laser zu produzieren, die heute etwa in DVD-Playern, Supermarkt-Scannern oder der Marssonde «Curiosity» zum Einsatz kommen, greifen die Wissenschaftler kurioserweise auf handelsübliche Tintenstrahldrucker zurück. Diese werden aber statt mit Tinte mit Flüssigkristallen (LCs) gefüllt, die in Form von kleinen Punkten auf eine speziell beschichtete Oberfläche aufgedruckt werden. Sobald diese Beschichtung trocknet, entstehen vollwertige Laser, so die Forscher.

«Bis heute ist es noch niemandem gelungen, Laser einfach zu drucken», zitiert BBC News Damian Gardiner, Mitglied des Wissenschaftlerteams an der University of Cambridge, das für das vollkommen neuartige Produktionsverfahren verantwortlich zeichnet. «Ein Laser braucht drei Dinge, damit er funktioniert: einen Hohlraum zwischen zwei Spiegeln, in dem das Licht vor und zurück springen kann, ein Medium, in dem das Licht zerstreut wird, und Energie», erklärt Gardiner. Beim neu entwickelten Ansatz würden die besonderen Eigenschaften von LCs genutzt, um auf Spiegel verzichten zu können. So könnten dem Forscher zufolge die Produktionskosten deutlich gesenkt werden.

Standard-Drucktechnik

Ein Laser wird in der Physik als reine Form von Licht beschrieben, das lediglich in einer einzigen spezifischen Farbe strahlt. Für ihre Herstellung gibt es eine Reihe verschiedener technologischer Herangehensweisen, eine davon ist der Einsatz von LCs. Diese finden heutzutage vor allem in elektronischen Displays wie etwa Computerbildschirmen oder Flat-TVs Verwendung. Um LCs in einen Laser zu verwandeln, müssen sich die Moleküle der flüssigen Kristalle in einer ganz bestimmten Anordnung aufreihen. Hierfür werden die LCs zumeist zwischen zwei Glassplatten gegossen, die mit einer speziellen Beschichtung versehen sind.

Im Rahmen des aktuell vorgestellten Ansatzes setzen die Wissenschaftler hingegen auf Standard-Drucktechnik und besondere Polymerlösungen, die als Film auf die zu bedruckende Oberfläche aufgetragen werden, um die LC-Moleküle auszurichten. «Mithilfe des entwickelten Verfahrens können wir in einem einzigen Produktionsschritt hunderte oder sogar tausende kleine Laser herstellen und greifen dabei auf eine Technologie zurück, die sich nicht sehr stark von dem Drucken von Briefen oder Urlaubsfotos unterscheidet», betont Gardiner.

«Smarte Tapeten»

Doch nicht nur, was das technische Grundprinzip betrifft, auch was mögliche praktische Anwendungen des neuen Verfahrens angeht, haben die Forscher aus Cambridge durchaus interessante Ideen. «Eine der möglichen Anwendungen könnten sogenannte 'smarte Tapeten' sein», so Gardiner. Diese kann man sich als grosse Oberflächen vorstellen, auf denen hunderte kleine Flüssigkristallpunkte aufgedruckt worden sind, um bestimmte Informationen wiederzugeben.

(bert/pte)