Extreme Optik

Energiesparendes Bauen, eine Kombination von Optik und Robotik in der Medizin und noch leistungsfähigere Computerchips - darum geht es bei den für den Deutschen Zukunftspreis 2020 nominierten Projekten. Drei Forscherteams stellten am Mittwoch in München ihre Arbeiten vor.

Beim Projekt der Unternehmen Zeiss und Trumpf in Baden-Württemberg sowie des Fraunhofer-Instituts IOF in Jena ermöglicht sehr kurzwelliges Ultraviolett-Licht eine feinere Form der Lithografie für die Herstellung von Mikrochips. Die Strukturen der elektronischen Bauelemente werden wie bei der Projektion eines Dias auf den mit Fotolack bedeckten Siliziumchip übertragen. Das extrem kurzwellige Licht ermögliche eine vielfach höhere Auflösung und damit feinere Strukturen - für leistungsfähigere und energieeffizientere Mikrochips.

Zeiss ist auch an einem System für bessere Optik und automatisierte Kamerafahrten im OP beteiligt. Gespeicherte Positionen und ein Kamerablick »um die Ecke« erleichtern die Arbeit. Der Chirurg kann die Kamera mit einem Fußschaltpult bewegen - die Hände bleiben frei für den Patienten. Das System vereint Robotik und digitale Visualisierung. Der Arzt kann sowohl mit einem Mikroskop arbeiten als auch mit einer Kamera; zudem wie mit einem Endoskop verborgene Bereiche sehen. Die Technik hat dem Team zufolge seit 2017 rund 900 Zulassungen weltweit erhalten und wird jährlich bei über 300 000 Eingriffen eingesetzt.

Ein Team von Ingenieuren und Wissenschaftlern der Uni Bayreuth und zweier Unternehmen aus Bayern entwickelte eine spritzbare Fassadendämmung aus Mörtel und Glas. Winzige Glashohlkugeln mit 10 bis 200 Mikrometern Durchmesser sorgen für geringes Gewicht, hohe Festigkeit und große Dämmwirkung. Der CO2-sparend hergestellte Stoff könne 15 Zentimeter dick aufgetragen werden; die Anwendung sei einfach. In der Zukunft könnten womöglich Roboter die Masse aufspritzen - Versuche dazu laufen bereits. Das könne künftig die Berufsbild für die Facharbeiter am Bau verändern und aufwerten. Das Material sei zudem gut recycelbar.

Der Deutsche Zukunftspreis ist mit 250 000 Euro dotiert und gehört zu den bedeutendsten Wissenschaftspreisen in Deutschland. dpa/nd