Die Erstellung dreidimensionaler Scans ist dank Smartphone-Apps wie Moedls oder Trimensional beinahe für Jedermann erschwinglich und liefert obendrein auch recht brauchbare Ergebnisse, die bei Bedarf und die entsprechende Hardware vorausgesetzt, anschließend in Form gegossen werden können.
Für wissenschaftliche Anwendungen sind derlei Spielereien ob ihrer Ungenauigkeiten allerdings nur bedingt zu gebrauchen. Hier Bedarf es weit schwererer Geschütze. Einem Team um Gerald Buller von der Heriot-Watt University in Edinburgh ist es jetzt gelungen, eine Kamera zu entwickeln, die millimetergenaue dreidimensionale Scans von Objekten herstellt, auch wenn diese sich in über einem Kilometer Entfernung zur Kamera befinden.
Vielfältige Anwendungsoptionen
Um die Struktur des Gegenstandes zu ermitteln, sendet die Kamera schwache Infrarot-Laserstrahlen aus. Die meisten verabschieden sich nach dem Aufprall in alle Himmelsrichtungen. Die wenigen Lichtstrahlen allerdings, die in Richtung der Kamera zurückgestrahlt werden, genügen dem hochsensiblen Detektor, um Entfernung und Beschaffenheit des Gegenübers zu ermitteln. Der Detektor vermag dabei sogar den Aufprall einzelner Photonen, der kleinsten Einheit elektromagnetischer Strahlung, aus der auch Licht besteht, zu vernehmen. In der Genauigkeit liegt dann auch “die Schönheit des System” begründet, äußerte Gerald Buller gegenüber „Wired“. “Jeder Laserstrahl besteht aus zahlreichen Photonen. Dem System genügt es, wenn von zehn Lichtimpulsen ein Photon reflektiert wird.”
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Hierfür müssen supraleitende Nanodrähte, die ihrerseits kaum elektrischen Widerstand geben, auf extrem niedrige Temperaturen heruntergekühlt werden. Ein Umstand, der den Hausgebrauch noch erschwert und zudem für Fehleranfälligkeit sorgt. Die Forscher wollen die Technik nun auch auf Halbleitern wie Silizium zum Laufen bekommen, um so die Temperaturbarriere zu umgehen.
Nackte sind unsichtbar
Die möglichen Anwendungsoptionen sind laut Buller vielfältig. So könnte das System an Flugzeugen angebracht Auskunft über Umfang und Beschaffenheit von Wäldern geben. Auch der Gesundheitszustand des untersuchten Waldes ließe sich auf diese Weise ermitteln. Desweiteren arbeitet das Team daran, die Kamera auch für die Arbeit unter Wasser zu optimieren. Auch hier könnte die so ermittelte Beschaffenheit des Meeresgrundes der Wissenschaft wichtige Erkenntnisse liefern.
Und das Militär? Hätte wohl auch Verwendung für die Technik. Drohnen könnten ihre tödliche Fracht so noch genauer ins Ziel transportieren, feindliches Territorium noch genauer vermessen werden. Einen Nachteil hat die Technik dann unabhängig von der niedrigen Betriebstemperatur aber doch: Wer nicht als menschliche Zielscheibe enden und sich eines Scans entziehen will, muss lediglich blankziehen. Nackte Haut reflektiert die Infrarot-Strahlung nämlich nur mäßig bis gar nicht.
Bild: Optics Express
