Consumer
Land
Storytelling

Science Fiction des Lichts

Wie moderne Lichttechnologien unsere Welt verändern

Es klingt wie aus einem Science-Fiction-Film: Lichtstrahlen retten Menschenleben, indem sie bei Patienten mit Kammerflimmern den Herzrhythmus stabilisieren; mit Hilfe von Lasertechnik verwandeln sich Anrufer in dreidimensionale Hologramme; künstliches Licht dient Pflanzen als Energiequelle und revolutioniert damit die Produktion von Nahrungsmitteln. Doch was sich wie eine Zukunftsvision anhört, ist heute schon Realität. All diese Technologien werden bereits eingesetzt oder in Laboren getestet. Die Entwicklung ist schon weit und es dauert nicht mehr lange, bis sie im Alltag ankommt.

Licht als Herzensangelegenheit

Wenn Menschen lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen haben, bieten Defibrillatoren bislang meist die beste Therapie. Die Geräte geben starke Stromstöße ab und normalisieren so den Herzschlag. Allerdings ist dieses Vorgehen schmerzhaft und kann Schaden am Gewebe hinterlassen. Daher entwickeln Wissenschaftler eine alternative Behandlung, die schmerzlos und ohne Nebenwirkungen ist. Mithilfe von Licht kann dabei die Herzfrequenz schonend wiederhergestellt werden.

Dieses Verfahren stammt aus der Optogenetik, einem Spezialgebiet der Molekular-Biologie. Es ermöglicht, die Botschaften, die zwischen Neuronen ausgetauscht werden, mit Licht zu beeinflussen. Wissenschaftler haben diese optogenetische Therapie bereits erfolgreich an Tieren und an Computermodellen des menschlichen Herzens getestet. Aktuell wird das Verfahren verfeinert, um es dann bei Menschen anzuwenden.

Licht ins Dunkel

Bei bestimmten Gehirn-OPs setzen Ärzte bereits Licht in Form von Lasern ein. Sie nutzen die intensiven Strahlen, um Hirntumore sekundenschnell und präzise zu lokalisieren und so gezielter entfernen zu können. Zudem arbeiten Neuro-Wissenschaftler daran, künftig mithilfe von Lasern chemische Reaktionen im Gehirn auszulösen und damit psychische Störungen zu behandeln. Auch bei Epilepsie verwenden Chirurgen Laser, um an gezielten Punkten im Hirn Hitze zu erzeugen und so das Gewebe zu entfernen, das mutmaßlich den Ursprung für Krampfanfälle bildet.

Ein Licht am Horizont

Siliziumscheibe im Labor

Je wichtiger Daten für unsere Welt werden, desto bedeutender ist deren schnelle Übertragung. Auf dem Weg zum nächsten Durchbruch setzen Forscher auf eine völlig neue Technologie. Sie funktioniert mit Licht und könnte WLAN-Netze bald ablösen. Aus WiFi würde dann LiFi. Der neue Ansatz nutzt Lichtsignale zur Datenübertragung. Nicht nur ist diese Technologie 100 Mal schneller als Funknetze mit WLAN. Sie ist zugleich auch sicherer. Denn Lichtstrahlen werden von Wänden aufgehalten. Das bedeutet, Nutzer können besser kontrollieren, wie weit ihre Daten in Gebäuden übertragen werden.

Entwickelt wurde die Technologie 2011 vom deutschen Elektroingenieur und Professor der Universität Edinburgh, Harald Haas. Er stellte fest, dass mit An- und Ausschalten von Leuchtdioden innerhalb einer Sekunde mehrere Gigabit Daten übertragen werden können. Das ist mehr als die Sendeleistung ganzer Handymasten.

Licht der Welt

Mithilfe von Lasern könnte die Menschheit eines Tages auch ihre Energieversorgung sichern. Die Idee dahinter ist, dass mit Solarzellen bestückte Satelliten an bestimmten Orbitalpositionen im Weltall aus Sonnenstrahlen elektrische Energie gewinnen. Diese Energie speist einen Laserstrahl, der auf die Erde gerichtet ist und der dort erneut in elektrische Energie umgewandelt wird. Eine ausreichende Zahl solcher Satelliten könnte einen Großteil des weltweiten Energiebedarfs decken.

Lichtspiele

Viele Kino-Fans erinnern sich daran, wie im Film Krieg der Sterne von 1977 das plastische Bild von Prinzessin Leia inmitten eines Raumes erschien. Stellen Sie sich vor, Sie sitzen zu Hause und ein ähnliches dreidimensionales Hologramm-Bild ihres Partners erscheint, wenn er oder sie anruft. Wissenschaftler arbeiten daran, genau das möglichen zu machen. Denn Plasma-Laser können Licht im Raum sichtbar machen, ohne dass es auf eine Oberfläche auftrifft. Damit könnten bewegte 3D-Bilder von Personen in unseren Wohnzimmern bald Realität werden.

Glasfaserlicht

Lichtgestalten

Schon heute hilft Licht, die eigene Gesundheit mit einem Smartphone, einem Fitness-Armband oder anderer tragbarer Technik im Auge zu behalten. Diese Geräte verwenden optische Sensoren und ermöglichen es Nutzern, beim Joggen, Schwimmen oder im Alltag ihre Herzfrequenz, ihren Puls und sogar die Sauerstoff-Sättigung ihres Blutes zu beobachten. Derartige Sensoren, wie die Opto-Halbleiter von Osram, verwenden dafür hoch-effiziente Chip-Technologie, um extrem verlässliche Messdaten zu ermitteln.

Es werde Licht

Beleuchtung im Labor

Jahrtausende lang erschien es unumstößlich, dass Pflanzen Sonnenlicht benötigen, um zu wachsen. Doch das hat sich geändert. Denn LEDs wie aus Osrams Oslon-Serie liefern speziell abgestimmtes Licht, das Pflanzen rund ums Jahr mit Energie versorgt. Unabhängig von Sonnenstand und Witterungsverhältnissen. Solche Beleuchtungskonzepte kommen auch bei der vertikalen Landwirtschaft zum Einsatz. In sogenannten Farmscrapers – Türmen, die auch mitten in der Stadt errichtet werden – spenden moderne Lampen Licht. So betreiben Pflanzen in Gebäuden Photosynthese, und es können Lebensmittel in großen Mengen in der Nähe vieler Verbraucher produziert werden.

In gutes Licht gerückt

Eine neue Generation von LEDs, sogenannte organische Leuchtdioden oder OLEDs, bringt die Pixel selbst zum Leuchten. Die Hintergrundbeleuchtung fällt damit weg, wodurch die Bildschirme immer dünner werden. Von dieser Technologie profitieren vor allem moderne Smartphones und Fernseher. Sie produzieren noch brillantere Farben. Außerdem sind die Geräte energiesparender. Damit aber noch nicht genug. Nach Vorstellung der Entwickler sollen diese Bildschirme bald so flexibel sein, dass man sie biegen, falten oder sogar einrollen kann.

Alle Stories auf einen Blick

Entdecke alle Stories über Licht

Seite auf Social Media teilen