Ultradünner, flexibler Licht Diffusor

In unseren menschlichen biologischen Reaktionen spielt Licht eine bedeutende Rolle und kann sogar unsere Emotionen beeinflussen. Richtige Lichtverhältnisse können unsere Gesundheit, Stimmung, Motivation und Produktivität steigern, so dass es für Architekten und Designer gleichermassen wichtig ist, den Arbeitsplatz ins richtige Licht zu rücken. Entscheidend ist möglichst viel natürliches Licht zu erzeugen, was heutzutage mittels sanfter und gleichmässiger künstlicher Beleuchtung erreicht wird.

Die Schweizer Lichtexperten Regent und das CSEM haben gemeinsam einen neuen Licht Diffusor namens RUN+ entwickelt. Der rollbare Endlos-Diffusor wurde speziell für die Büroumgebung entworfen und beinhaltet eine dünne, ultraflache, mehrschichtige Folie, die eine blendfreie Beleuchtung bietet. Er erfüllt sämtliche Normen der Arbeitsplatzbeleuchtung und garantiert unbegrenzte Flexibilität in der Lichtplanung.

RUN+ vereint mehrere Innnovationen, die dazu dienen, seine minimalistische und elegante Ästhetik zu maximieren. Im Gegensatz zu bestehenden Diffusoren, die steif, unförmig und schwer sind, nimmt er die Form einer flexiblen Rolle an, was zu Materialeinsparungen von 90% führt. Es können bis zu 24 Meter lange Lichtlinien hergestellt werden. Diese glatten und fugenlosen Linien erzeugen ein kontinuierliches und gleichmässiges Lichtband, das sich auch an die komplexesten 3D-Strukturen anpassen kann. Darüber hinaus sind die Diffusoren dank ihrer Flexibilität aufrollbar und somit einfach zu transportieren, ein entscheidender Vorteil für Elektriker und Installateure.

RUN+ wurde im März 2020 als erste einer langen Reihe von Innovation lanciert, die von der Mikrotechnologie profitieren können. «Obwohl der Einsatz von optischen Mikrostrukturen für die Lichtplanung noch in den Kinderschuhen steckt, findet bei Design-Algorithmen und Fertigungstechnologien eine rasante Entwicklung statt. Dies öffnet Optikingenieuren, Lichtgestalter und Produktentwicklern neue Türen und erlaubt ihnen, neue Möglichkeiten zu erkunden und ihre Designideen in innovative Produkte umzusetzen», ergänzt Christoph Joder vom CSEM.

Drei Fragen an Oscar Fernandez, zuständiger Projektleiter für das RUN+ Projekt beim CSEM

Welches sind die einzigartigen Eigenschaften und Vorteile von mikrostrukturierten Oberflächen?

Im Fall von RUN+ bedeutet dünn und flexibel, dass das Produkt in einem kontinuierlichen, kostengünstigen Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt werden kann, welches eine maximale Abdeckung zu angemessenen Kosten bietet. Die Herstellung eines ultraflachen Leuchtkörpers macht auch die Verwendung von besonders leichten Komponenten notwendig – die extrem dünne Mikrostruktur unterstützt diese Zielsetzung bestmöglich. Ein weiteres Schlüsselelement ist, dass die strahlformenden Mikrostrukturen von blossem Auge nicht sichtbar sind. Unter ästhetischen Gesichtspunkten sind sie ideal, da sie den minimalistischen Charakter des Designs von RUN+ nicht stören. Schliesslich ist zu erwähnen, dass das Design der Mikrostrukturen angepasst werden kann, um unterschiedliche Lichtverteilungen zu erreichen.

Der Markt für die Übernahme von komplexen optischen Mikrostrukturen boomt, nicht nur im Beleuchtungsbereich, sondern auch in anderen Sektoren. Dank höheren Rechenleistungen stellen wir eine gesteigerte Umsetzung anspruchsvoller Entwurfs- und Simulationsalgorithmen fest. Parallel dazu ermöglichen Technologien wie Ultrakurzpulslaser die Herstellung von komplexen optischen Mikrostrukturen mit einer Präzision, die noch vor wenigen Jahren schwer vorstellbar gewesen wäre.

Vor welchen Herausforderungen stand das CSEM bei der Entwicklung des RUN+ Diffusors?

Bei RUN+ gab es ein paar technische Aspekte, die etwas mehr Denkarbeit erforderten, wie Fragen in Zusammenhang mit der Entwurfs-, Herstellungs- und Charakterisierungsphasen. So musste unser Team beispielsweise neue Methoden zur effektiven Simulation einer hohen Anzahl nicht-sequentieller Mikrolinsen entwickeln, etwas, was wir inzwischen beherrschen, aber anfänglich anspruchsvoller fanden. Ein anderes Mal mussten wir einen Labor-Foto-Goniometer entwickeln, um die hergestellten Mikrostrukturen zu testen und unsere Entwürfe zu überprüfen.

Erfreulicherweise ist das CSEM ein Europäisches Referenzzentrum für Mikro-Nano-Optik und für Photonik. Eines unserer Kern-Forschungsgebiete ist die Entwicklung von Nano- und Mikrostrukturen mit innovativen optischen Eigenschaften. Es ist grossartig, auf dieses Fachwissen zurückgreifen zu können, wenn wir auf Schwierigkeiten stossen, gerade bei der Arbeit an neuen Forschungsbereichen wie der Beleuchtung. Für uns bedeutete die Zusammenarbeit mit Regent einen Schlüsselmoment.

Wie wird sich die Zusammenarbeit zwischen dem CSEM und Regent Lighting in Zukunft entwickeln?

Das CSEM und Regent teilen eine Leidenschaft für innovative Beleuchtungslösungen und ¿Produkte. Vom ersten Augenblick an haben wir eine hervorragende Beziehung aufgebaut, die auf gegenseitigem Vertrauen und Respekt beruht. Dies wiederum hat zu zahlreichen Folgekooperationen geführt. Wir haben kürzlich ein Projekt abgeschlossen, dass in engem Zusammenhang mit RUN+ steht, und hoffen, dass sich dies bald in einer weiteren innovativen Produktlancierung niederschlagen wird.