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Forschung und Technik
Magische Lichtstrahlen wie in Star Trek – Revolution in der Elektrotechnik

Der Traktorstrahl der TV-Serie Star Trek ist ein Energiestrahl, der von Raumschiffen oder Raumstationen eingesetzt wird, um fremde Raumschiffe festzuhalten und am Weiterflug zu hindern. Was bisher Science Fiction war, ist jetzt Realität.

Traktorstrahl (Bild: Screenshot: YouTube aus dem Video 1 von NPG Press)

Einem Forscherteam um Asier Marzo der Universität Bristol ist es gelungen, die Technik des fiktiven „Traktorstrahls“ im Miniaturformat nachzubauen – es funktioniert. Mithilfe von Schallwellen haben die Forscher ein etwa ein Millimeter großes Körnchen in der Luft schweben lassen.

Ultraschallwellen oder Laser?

Es wird so exakt bewegt, als würde man einen Gegenstand zwischen zwei Fingern oder mit einer Pinzette führen. „Wir haben es geschafft, Schallwellen so genau zu kontrollieren wie nie zuvor", erklärt Ultraschallforscher Prof. Bruce Drinkwater von der Universität Bristol in der britischen Dailymail.

Der Unterschied zur Fiction besteht in den Ultraschallwellen, mit denen Hologramme erstellt werden, wo hingegen bei Star Trek der berühmte Laserstrahl zum Einsatz kommt. Die exakte Ausrichtung der Schallwellen kann beispielsweise in der Medizin bei Operationen angewandt werden, sodass nicht mehr in den Körper eingegriffen werden muss oder eine gezielte Zerstörung von Gerinnungen oder Nierensteinen im menschlichen Körper möglich werden.

Revolution in der Feinelektronik

In der Elektroindustrie könnten kleine Teilchen mit der Schall-Technologie genau angeordnet werden. Die optoelektronische Pinzette wird mit der Traktorstrahl-Technologie aus Star Trek verglichen. Die Forscher konnte die Methode bereits präsentieren, indem sie mithilfe der optoelektronischen Falle ein Muster mit Lotperlen legten, die Flüssigkeit entfernten und die Perlen zusammenfügten. Es entstand eine elektrische Verbindung.

Vor dem Entfernen wurde die Flüssigkeit niedrigen Temperaturen ausgesetzt, um sie schockzugefrieren. Den Umgebungsdruck verringert man danach so, dass die Flüssigkeit direkt vom Fest- in den Gaszustand übergeht. Die neue Struktur wird dabei nicht beschädigt.

Die Forscher konnten zeigen, wie die Technologie in der elektronischen Fertigung zum Einsatz kommen könnte. Theoretisch kann man 10.000 Perlen auf einmal manipulieren. Das Forscherteam will die optoelektronische Pinzette zusammen mit der Schockfrost-Methode in einen Prozess integrieren und zusätzlich eine Software programmieren, die den Prozess steuern soll. Gelingt dies, könnte es die Fertigung in der Elektrotechnik revolutionieren.

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