Nahinfrarot-Bildgebung

Ultradünnes Bauteil macht Infrarotbilder sichtbar

Forscher der Universität Hasselt und von imec haben ein ultradünnes Bauteil entwickelt, das Nahinfrarotbilder ohne externe Stromversorgung in sichtbares grünes Licht umwandelt. Dadurch lassen sich Infrarotinformationen mit kostengünstigen herkömmlichen Kameras erfassen.

Martin Probst Martin Probst Online-Redakteur

19. August 2026 - 15:00

1 min

Blaue Handschuhhand mit kleinen Mikrochips, daneben dieselbe Szene im roten Licht.

Das ultradünne Bauteil passt auf eine Handfläche und wandelt Nahinfrarotsignale in sichtbares grünes Licht um. Es kommt dabei ohne externe Stromversorgung aus.

Universität Hasselt

Nahinfrarotes Licht liefert Informationen, die dem menschlichen Auge verborgen bleiben. In industriellen Anwendungen lässt sich damit beispielsweise der Wassergehalt oder Reifegrad von Früchten untersuchen oder die Zusammensetzung chemischer Produkte analysieren. Bislang sind dafür üblicherweise spezielle Nahinfrarotkameras erforderlich.

Das neue Bauteil des Instituts für Materialforschung IUMAT der Universität Hasselt soll diese Hürde senken. Es besteht aus 38 sorgfältig aufeinander abgestimmten ultradünnen organischen Schichten und ist nach Angaben der Forscher rund 100-mal dünner als ein durchschnittliches menschliches Haar. Die Struktur wandelt einfallendes Nahinfrarotlicht in sichtbares grünes Licht um, das anschließend beispielsweise mit einer Smartphone-Kamera aufgenommen werden kann.

OLED erzeugt sichtbares Bild ohne externe Stromversorgung

Grün dargestellte Nahinfrarot-Detailansicht eines 20-Euro-Scheins mit Sicherheitsmerkmalen. — Das neue Bauteil macht verborgene Sicherheitsmerkmale eines 20-Euro-Scheins im nahen Infrarotbereich sichtbar – darunter das Gesicht der mythologischen Figur Europa. Links ist der Geldschein im sichtbaren Licht zu sehen, rechts die Infrarotaufnahme.

Im Inneren der Struktur sind mehrere Nahinfrarot-Photodetektoren in Reihe geschaltet. Gemeinsam erzeugen sie ausreichend elektrische Leistung, um eine integrierte OLED anzusteuern. Diese organische Leuchtdiode übernimmt anschließend die Umwandlung des Infrarotbildes in sichtbares grünes Licht.

Eine zusätzliche Stromversorgung ist dafür nicht erforderlich. Gleichzeitig soll das Bauteil mit erheblich niedrigeren Lichtintensitäten auskommen als bisherige Lösungen. „Zudem arbeitet das Bauteil bereits bei einer Lichtintensität, die mehr als 4.000-mal geringer ist als bei vergleichbaren Geräten.“, erklärt Projektleiter Dr. Bernhard Siegmund.

Die Entwicklung erforderte mehrere Jahre Forschungsarbeit. Ein internationales Team aus Chemikern und Physikern untersuchte verschiedene Materialkombinationen, führte optische Simulationen durch und optimierte schrittweise den Aufbau der 38 Schichten.

Ähnlich wie unsere Sinnesorgane nehmen Sensoren ihre Umgebung war: Sie können sehen, hören, fühlen, riechen und schmecken.

Sensoren verstehen von der Funktion bis zur Anwendung

Sensoren messen, regeln und entscheiden – in Maschinen, Autos, Smartphones und der Medizintechnik. Ohne sie stünde moderne Technik still. Sie bilden das Fundament für intelligente Systeme und automatisierte Prozesse. Doch wie genau funktionieren sie?

Sicherheitsmerkmale eines 20-Euro-Scheins sichtbar gemacht

Wie gut die Technik funktioniert, demonstrierten die Forscher unter anderem anhand eines 20-Euro-Scheins. Dabei machte das Bauteil Sicherheitsmerkmale sichtbar, die im nahen Infrarotbereich liegen. Zu erkennen waren unter anderem das Gesicht der mythologischen Figur Europa sowie weitere Strukturen des Geldscheins.
Darüber hinaus gelang es dem Team, Strukturen unterhalb der Oberfläche biologischer Proben abzubilden. Daraus ergeben sich nach Einschätzung der Forscher mögliche Anwendungen in der Biomedizin, etwa bei der Überwachung von Heilungsprozessen nach Organtransplantationen. Weitere Einsatzfelder sehen sie in der Landwirtschaft, der Waldüberwachung sowie bei schwer zugänglicher Infrastruktur.

Untersicht des nahezu vollständig montierten Nancy Grace Roman Space Telescope in einer hohen, hell beleuchteten Reinraumhalle des Kennedy Space Center in Florida. Das große Weltraumobservatorium hängt senkrecht an mehreren dünnen Tragseilen und wird mit einem Hallenkran zu einem speziellen Arbeitsstand gehoben. Die Aufnahme entstand am 26. Juni 2026 im Payload Hazardous Servicing Facility während der Vorbereitung des NASA-Weltraumteleskops auf seinen Start.

Roman füllt den mittleren Teil des querformatigen Fotos fast vollständig aus und wird aus einer tiefen Perspektive von schräg unten gezeigt. Dadurch wirkt das Observatorium langgestreckt und technisch komplex. Der untere, dem Betrachter zugewandte Bereich besitzt einen großen kreisförmigen Anschlussring. Innerhalb dieses Rings sind zahlreiche Leitungen, Kabel, Rohre, Steckverbindungen, elektronische Baugruppen und metallische Strukturelemente sichtbar. Vor der runden Öffnung befindet sich ein großes schwarzes, kreisförmiges Bauteil mit einer in Segmente unterteilten Oberfläche. Dünne weiße Seile oder Leitungen verlaufen davor und verbinden die Baugruppe mit den Hebevorrichtungen.

Der zentrale Körper des Roman Space Telescope ist überwiegend mit silbern reflektierender mehrlagiger Isolationsfolie verkleidet. Die Folie ist an vielen Stellen gefaltet und bildet eine unregelmäßige, metallisch glänzende Oberfläche. Sie umschließt große Teile des Raumfahrzeugs und dient sichtbar als thermische Verkleidung der darunterliegenden Technik. Auf und neben der Isolierung sitzen mehrere rote rechteckige Schutz-, Halte- oder Befestigungselemente. Weitere rote Bauteile sind entlang des unteren kreisförmigen Rings und an den seitlichen Strukturen angebracht.

Oberhalb des silbern verkleideten Raumfahrzeugkörpers erstreckt sich eine längliche, dunkelbraune bis schwarze Fläche aus mehreren rechteckigen Abschnitten. Auf dieser Struktur sind helle Befestigungspunkte, kleine technische Komponenten und orangefarbene Leitungen oder Markierungen zu erkennen. Die Fläche verjüngt sich perspektivisch zum oberen Bildrand. Seitlich verlaufen große metallische Streben und schräg angeordnete Abdeckungen. Am oberen Ende ist eine breite Hebestruktur mit weiteren Tragseilen befestigt. Transparente Schutzfolien hängen links und rechts hinter dem oberen Bereich des Teleskops und trennen die technische Arbeitszone teilweise von der Umgebung.

Die Reinraumhalle besitzt weiße Wände und eine sehr hohe weiße Decke. Zahlreiche rechteckige Leuchten, Lüftungsfelder und graue Deckenpaneele sind regelmäßig über den Raum verteilt. Links befindet sich ein sehr großes geschlossenes Rolltor mit horizontalen Metalllamellen. Rechts oben verläuft ein weißer Hallenkran; auf einem seiner Bauteile ist die Aufschrift „Ederer“ sichtbar. Mehrere dünne Kranseile reichen von der Deckenkonstruktion bis zum Weltraumteleskop. Personen sind in diesem Bildausschnitt nicht zu sehen.

Die Aufnahme vermittelt die Größe und den Integrationsaufwand des Nancy Grace Roman Space Telescope kurz vor dem Start. Hinter den sichtbaren Strukturen und Isolationsschichten arbeitet ein technisches Gesamtsystem aus 18 gekühlten H4RG-10-Infrarotsensoren mit rund 302 Millionen Pixeln, Bordelektronik, Flugsoftware, Reaktionsrädern, thermischer Regelung, aktiver Wellenfrontkorrektur und einer Datenarchitektur für bis zu 11 Tbit komprimierte Beobachtungsdaten pro Tag. Das Bild zeigt das NASA-Weltraumobservatorium während einer der letzten bodenseitigen Arbeitsphasen, bevor es große Himmelsfelder im sichtbaren und nahen Infrarotbereich untersuchen soll.

Warum das Roman Space Telescope technisch so besonders ist

18 gekühlte Infrarotsensoren, aktive Spiegel und bis zu 11 Tbit Daten pro Tag: Das Roman Space Telescope ist ein technisches Gesamtsystem unter extremen Bedingungen. Besonders spannend wird es dort, wo Tests reale Schwachstellen offenlegten.