Photonik im Alltag

Nah am Menschen

Licht bestimmte schon immer unseren Alltag – unser Lebensrhythmus und unsere Umwelt haben sich an natürliches Licht angepasst. Wir nutzen Licht aber auch längst in hochtechnologischen Anwendungen: in der modernen Medizin, in Autos, Smartphones und nicht zuletzt in der Luft- und Raumfahrt – Photonik ist überall!

Der Siegeszug des Lichts

Vor 50 Jahren leuchtete zum ersten Mal ein Laser in einem US-Labor. Seither hat diese Form des Lichts einen unvergleichlichen Siegeszug erlebt – auch dank Innovationen aus Deutschland. Und das ist erst der Anfang.

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Photonik am Menschen

Stellen Sie sich vor, Sie sind krank und Ihr Arzt möchte Ihr Blut untersuchen – ganz ohne Nadelstich. Keine Science-Fiction: Indem Ärzte die Lichtstreuung unseres Gewebes messen, erfahren sie viel über den Zustand unseres Bluts. Die exakte Messung metallischer Spurenelemente im Körpergewebe etwa mittels Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) hilft, Krankheiten früh zu erkennen - und vorzubeugen.

Im OP-Saal nutzen Chirurgen inzwischen Endoskope aus faseroptischen Bauteilen. Ein winziger Schnitt reicht aus, um unseren Körper zu erkunden und gezielt zu operieren. Mit einem Laserskalpell gelingt eine OP sogar fast ohne Blutverlust, da die Hitze des Lichts die Gefäße verschließt. Selbst beim Augenarzt begegnet uns Photonik: Mit Laser können einzelne Schichten der Hornhaut im Auge abgetragen werden, um Kurz- oder Weitsichtigkeit zu korrigieren. Lichttechnologie macht uns gesünder!

Photonik im Auto

Im Alltag merken wir es kaum: Wenn wir am Steuer eines modernen Autos sitzen, sind wir von optischer Technologie umgeben. Infrarotsensoren an der Stoßstange überprüfen unsere Abstände beim Einparken und warnen vor einem Zusammenstoß. Ähnliche Sensoren bestrahlen unsere Windschutzscheibe und messen die Lichtstreuung. So können Scheibenwischer ihre Geschwindigkeit an den Regen anpassen. Dafür werden laufend Informationen der Sensoren optisch über Kunststofffasern an den Bordcomputer geschickt.

Um zu sehen, welche Rolle Photonik in der Automobilbranche spielt, lohnt ein Besuch in den Produktionshallen: Wir sehen Laserinstrumente, mit denen Bauteile für Motor oder Karosserie nahezu perfekt geformt werden – mit hitzebeständigen und wasserabweisenden Oberflächen. Infrarot-Strahler trocknen den Lack auf der Karosserie, auf Stoßfängern oder Felgen. Die Silikonbeschichtung auf den Airbags wird mit Hilfe von Infrarot-Wärme aufgebracht, Flüssigkeitsbehälter und Luftfiltergehäuse verschweißt. Ingenieure nutzen Laser, um die Verbrennungsgase eines Motors zu analysieren. Unsere Autos leisten dank dieser Instrumente immer mehr und verbrauchen immer weniger Brennstoff.

Photonik im Smartphone

Vielleicht haben Sie schon bemerkt: Sobald Sie Ihr Smartphone an Ihr Ohr halten, schaltet sich das Display aus – die Touchscreen-Bedienung ist gesperrt. Möglich macht das ein Sensor, der Ihre Annäherung registriert. Halten Sie das Smartphone weiter von sich weg, können Sie die eingebaute Frontkamera für Videotelefonate nutzen. Gestochen scharfe Schnappschüsse machen Sie aber besser mit der hochauflösenden Kamera auf der Rückseite – dank LED-Blitz sogar im Dunkeln. Den Blitz können Sie bei einigen Smartphones zu einer Taschenlampe umfunktionieren. Selbst die komplexe Elektronik Ihres Smartphones ist nur möglich, weil Hersteller mit optischer Lithografie leistungsstarke Mikrochips herstellen können – Photonik ist die Basis unserer modernen Kommunikation!

Photonik in der Luft

In der Luft ist Leichtigkeit nicht alles – Flugzeuge müssen auch extremen Luft- und Wetterbedingungen standhalten. Laser sind deshalb in der Produktion unersetzlich. Sie ermöglichen hochpräzise Bauteile, die beide Eigenschaften erfüllen: leicht und robust zu sein. Selbst die Sicherheit an Bord vertraut auf Lichttechnik: Aus allen Winkeln des Flugzeugs gelangen Messdaten über Lichtleiter in das Cockpit – und mit ihnen Informationen über mögliche Schäden und kritische Zustände. Photonik überall: in Navigationsleuchten, Blitzlichtern, Rollscheinwerfern und einer Innenbeleuchtung, die sich Tag- und Nachtzeit anpasst. Licht und Luft gehören zusammen!

Photonik im All

Wir wissen viel über unsere Welt: Optische Technologie ermöglicht die Vermessung der Erde und den Blick in die Weiten des Alls. Wir können die Position und Bewegung von Sternen bestimmen, fremde Planeten aufspüren, die Geografie und Atmosphäre unserer Nachbarplaneten untersuchen. Dabei entstehen gigantische Datenmengen, die per Laser zur Erde übertragen werden – umgekehrt setzen Forscher auf Licht, um Satelliten und Sonden zu steuern. Viele grundlegende Fragen über unsere Umwelt und unser Universum konnten Wissenschaftler erst mit Innovationen der Photonik beantworten.