Ein leuchtender Hauch von Nichts

Fällt ein Laserstrahl auf einen Klumpen Aerobornitrid, dann streut er das Licht so stark, dass der ganze Klumpen hell und gleichmäßig in alle Richtungen leuchtet. Foto: Florian Rasch

Kiel. „Aerobornitrid“ ist ein neues, extrem leichtes Material, das in Verbindung mit Laserlicht eine neue Generation von Leuchten ermöglichen könnte. Ein internationales Forscherteam unter Leitung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat Aerobornitrid entwickelt. Es besteht aus fast nichts, genauer gesagt: zu 99,99 Prozent aus Luft. Die restlichen 0,01 Prozent sind mikroskopisch feine verästelte Röhrchen aus einer Bor-Stickstoff-Verbindung – so entsteht ein extrem poröser Schwamm aus einem der leichtesten Materialien, die es auf der Welt gibt.

Wenn ein Laserstrahl auf dieses Material trifft, wird sein Licht praktisch nicht absorbiert, sondern im Inneren des Materials so stark gestreut, dass der ganze Materialklumpen gleichmäßig hell leuchtet. Je nach Lasertyp ist diese Art der Beleuchtung sehr viel effizienter und leistungsstärker als LED-Licht. Mit Laserlicht könnten Lampen für Autoscheinwerfer, Beamer oder Raumbeleuchtungen zukünftig kleiner und heller werden. 

Erste Testanwendungen gibt es schon länger, wirklich durchsetzen konnten sich Laserlampen bisher aber noch nicht. Das liegt zum einem an dem intensiven, gerichteten Licht des Laserstrahls. Zum anderen ist Laserlicht monochromatisch, es besteht also aus nur einer Wellenlänge. Das führt zu einem unangenehmen Flackern, wenn ein Laserstrahl von einer Oberfläche reflektiert wird.

„Bisherige Entwicklungen zum Laserlicht arbeiten mit Leuchtstoffen, sogenannten Phosphoren. Sie erzeugen allerdings ein relativ kaltes Licht, sind nicht langzeitstabil und wenig effizient“, sagt Professor Rainer Adelung, Leiter der Arbeitsgruppe. Im Inneren des neuen Materials wird das Laserlicht so stark gestreut, dass das Flackern für das menschliche Auge nicht mehr sichtbar ist. Gleichzeitig sorgt die starke Streuung dafür, dass das Material dem intensiven Laserlich überhaupt stand hält. Um zu einer echten Konkurrenz für LEDs zu werden, müsse die Effizienz von Laserdioden allerdings noch verbessert werden, so Materialwissenschaftler Dr.-Ing. Fabian Schütt.

Für kommende Schritte sucht das Forschungsteam nun Industriepartner.