Umeå. Forschende der Universität Umeå in Schweden und Partner in China haben eine überraschende Neuentwicklung präsentiert: einen Laser aus rein pflanzlichen Materialien. Mit Carbon Dots aus Birkenblättern und lichtstreuenden Strukturen aus Erdnüssen haben sie einen sogenannten Zufallslaser realisiert, der auf natürliche Weise Licht verstärkt – ein möglicher Weg zu nachhaltiger Hochtechnologie in der Optik.

Im Gegensatz zu klassischen Lasern, die hochpräzise Bauteile aus seltenen Metallen und synthetischen Kristallen benötigen, basiert dieser Biolaser auf leicht verfügbaren, erneuerbaren Rohstoffen. Die Herstellung erfolgt über einfache thermische Verfahren, etwa durch Druckkochen, und kommt ohne umweltbelastende Prozesse aus.

Optische Technologie aus nachwachsenden Rohstoffen

Das Prinzip: Carbon Dots aus Birkenblättern dienen als aktives Lasermedium und absorbieren das Pumplicht. Kleine Erdnusswürfel mit unregelmäßiger Oberfläche streuen das Licht und erzeugen durch wiederholte Reflexion eine kohärente Emission – der sogenannte Zufallslaser-Effekt. Die resultierende Lichtquelle ist stabil und vergleichbar mit konventionellen Systemen.

Grüne Photonik: Wie Alltagsmaterialien die Lasertechnik revolutionieren könnten.

Zufallslaser verzichten auf klassische Resonatoren und nutzen stattdessen Unregelmäßigkeiten im Material, um Licht kohärent zu bündeln. Der Biolaser zeigt, dass diese Technologie auch mit rein biologischen Komponenten möglich ist – ein Durchbruch in der nachhaltigen Materialwissenschaft.

Die Forschenden sehen potenzielle Anwendungen unter anderem in der Medizintechnik, etwa bei bildgebenden Verfahren oder in der Frühdiagnostik. Auch im Bereich der Fälschungssicherheit könnten die natürlichen Mikrostrukturen der Biomaterialien künftig individuelle Lichtsignaturen erzeugen, die sich nicht reproduzieren lassen. Dadurch wären Produkte eindeutig und fälschungssicher markierbar.

Noch befindet sich die Entwicklung im experimentellen Stadium. Zentrale Fragen wie die Langzeitstabilität, die Steuerbarkeit der Emission sowie die Integration in bestehende optische Systeme sind Gegenstand weiterer Forschung. Dennoch gilt der Ansatz bereits als zukunftsweisend – vor allem im Hinblick auf den steigenden Bedarf an nachhaltigen Technologien und die wachsende Bedeutung der umweltfreundlichen Materialentwicklung in der Hochtechnologie.