Optik

Schaut her!

Man fühlt sich oft wie ein Wackel-Dackel», klagt Ramón Dobbert. Der 41-jährige Researcher beim WDR in Düsseldorf leidet wie so viele andere auch unter Presbyopie in Kombination mit Myopie, eher bekannt als Altersweitsichtigkeit und Kurzsichtigkeit.

Genau deshalb trägt er eine Gleitsichtbrille. «Doch um richtig scharf sehen zu können, muss ich den Kopf ständig hoch und runter bewegen.» Denn für alles, was sich weiter als einen halben Meter entfernt befindet, ist der obere Bereich des Brillenglases zuständig. Für Objekte in unmittelbarer Nähe der untere. «Optimal ist das nun wirklich nicht.»

kratzen Bifokulare Kontaktlinsen wären eine Alternative, doch auch sie haben im Alltagsgebrauch ihre Schwächen und sind zudem sündhaft teuer.

Das Dilemma von vielen Menschen wie Ramón Dobbert könnte bald ein Ende haben. Dank einer simplen und zudem auch preiswerten Lösung, die der israelische Mediziner Zeev Zalevsky entwickelt hat. Aus normalen Standardbrillengläsern ist es ihm gelungen, hochleistungsfähige Lichtbrecher zu basteln. Und zwar durch das Zerkratzen der Gläser mit System.

Auf eine monofokale Linse wird ein Netz aus 25 Kreisen eingeritzt, deren Rillen nur wenige Mikrometer, also einige Tausendstel Millimeter, breit sein dürfen sowie einen Mikrometer tief. «Die exakten Maße divergieren natürlich abhängig von der Größe und der Form des Brillenglases», ergänzt Zalevsky.

bündeln Bis dato sah das Problem folgendermaßen aus: Konventionelle Linsen bündeln das einfallende Licht nur an einem ganz bestimmten Brennpunkt. Dieser kann sich entweder vor oder hinter der Netzhaut befinden. Doch nur wenn die Brille perfekt eingestellt ist, liegt er genau darauf. Anders dagegen Zalevskys Speziallinse. Mithilfe der eingravierten Kratzer können sich die Lichtwellen genau so überlagern, dass sie nach der Brechung durch die Linse nicht nur in einem Punkt, sondern in einem Kanal fokussiert werden.

«Dann ist es völlig gleichgültig, wo das Licht die Netzhaut trifft», erklärt der Forscher von der Bar-Ilan-Universtät. «Das Bild ist immer scharf und das völlig unabhängig von der Entfernung.» Nicht nur Kurz- und Weitsichtigen kann mit den zerkratzten Linsen geholfen werden. Darüber hinaus erleichtert es auch Personen das Sehen, die unter Astigmatimus leiden, einer Verkrümmung der Hornhaut.

handy Als Erstes montierte Zalevsky seine Linsen auf eine gängige Handy-Kamera. Bereits so ließ sich eine verbesserte Bildschärfe erzielen. Dann folgte der Test an zwölf Freiwilligen. «Nach einer kurzen Eingewöhnungsphase waren alle begeistert», schrieb Zalevsky im Fachmagazin Optics Letters.

Und um die neue Brillen-Technologie weiter zu entwickeln und zu vermarkten gründete er bereits im Jahr 2007 das Unternehmen Xceed Imaging mit Sitz in Petach Tikva. Mit der Bar-Ilan-Universität verbindet ihn weiterhin ein Abkommen über neue Forschungsprojekte. Und wenn alles nach Plan verläuft, sollen die neuen Augengläser in diesem Sommer, Mitte 2011, marktreif sein.

kritik Doch es gibt auch Skeptiker. So erklärte der Physiker Pablo Artal von der Universität Murcia in Spanien, dass die Lichtüberlagerung in einem Kanal immer auch einen Qualitätsverlust bedeutet. Weil sich eine Lichtwelle nach oben und eine andere zeitgleich nach unten bewegen kann, würden sie sich gegenseitig neutralisieren, was letztendlich zu einer sogenannten destruktiven Interferenz führt.

In der Praxis bedeutet dies, dass der Träger einer Brille nach dem Prinzip von Zalevsky Schwierigkeiten mit der Wahrnehmung von Hell- und Dunkelkontrasten hat, die dann wiederum mühsam vom Gehirn ausgeglichen werden müssen. Der israelische Forscher ist sich dieses Problems durchaus bewusst, argumentiert aber, dass seine Probanden dieses «Nachjustieren» der fehlenden Kontraste rasch in den Griff bekamen. «Das Gehirn ist schlau genug und schließt diese Lücken.»

endoskope Und weil Zeev Zalevsky nicht nur Mediziner, sondern auch Nanotechnologe ist, hat er noch einige weitere Projekte in der Pipeline. «Es gibt Pläne für die Entwicklung von Endoskopen, die dorthin gehen können, wo noch nie eine Miniaturkamera war», prophezeit er. «Und zwar in die Blutbahnen.» Normale Endoskope haben einen Durchmesser von rund drei Millimeter, weshalb sie sich wenig dazu eignen. «Unsere werden 900-mal kleiner sein und dazu noch bessere Bilder liefern», prophezeit das Multitalent. Bis es so weit ist, begnügt sich Zalevsky damit, der sieben Jahrhunderte alten Geschichte der Brille ein neues Kapitel hinzuzufügen.

Brille
Geräte, mit denen man Sehfehler korrigieren kann, gibt es seit dem 13. Jahrhundert. Vorläufer solcher Sehhilfen, die zur Vergrößerung und zur Verbesserung des Sehens beigetragen haben, lassen sich schon im 6. Jahrhundert v.d.Z. nachweisen. Mit der modernen Brillentechnologie können mithilfe unterschiedlicher Stärken und durch den besonderen Schliff der Gläser Stellungsfehler der Augen, etwa Schielen, oder verkrümmte Hornhaut (Astigmatismus) ausgeglichen werden.

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