In einem Labor der Universität Shenzhen reflektiert eine sehr dünne Beschichtung das Licht auf faszinierende Weise und verändert je nach Winkel den Farbton. Es ist kein einfaches Stück Plastik, sondern das Ergebnis jahrelanger Forschung und Inspiration aus der Natur: ein Material, das die außergewöhnliche Fähigkeit von Schmetterlingsflügeln nachahmt, Licht zu manipulieren.
Inspiration aus der Natur
Le Farfalle Blauer Morpho (Morpho Menelaos) sind außergewöhnliche Wesen. Ihre Flügel sind mit Nanostrukturen bedeckt, die einfallendes Licht reflektieren und beugen und so eine blaue Farbe erzeugen, die aus vielen Blickwinkeln lebendig und lebendig erscheint. Wanlin Wang und sein Team bei Shenzhen Universität Sie sind diesem Naturschauspiel nicht gleichgültig geblieben.
Sie sahen über das Schöne hinaus und erblickten eine mögliche Lösung für ein modernes Problem: Wie können wir unsere Autos kühl halten, ohne auf die Ästhetik zu verzichten?
Ein „Schmetterlingsflügel“-Film
Das Team hat eine dünne Beschichtung entwickelt, die ähnlich wirkt reflektierende Farben bereits auf dem Markt vorhanden. Aber es gibt einen entscheidenden Unterschied: Während es herkömmlichen Farben an Lebendigkeit mangeln kann, bietet diese Farbe eine Reihe leuchtender (und schillernder) Farben, die geradezu außergewöhnlich sind.
Die nur wenige Mikrometer dicke Beschichtung besteht aus drei Schichten. Ersteres ist eine Verbindung von Titan, Silizium und Sauerstoff. Die darunter liegenden Schichten sind ein spezielles undurchsichtiges Glas und eine dünne „Spiegel“-Silberschicht. Dieses undurchsichtige Glas ist kein gewöhnliches Glas: Es verfügt über unzählige kleine Strukturen, die ihm ein „nebliges“ Aussehen verleihen, genau wie die blauen Morpho-Schmetterlingsflügel.
Reflexion, Brechung und… Kühlung!
Wenn ein Material Licht absorbiert, erhöht sich seine Temperatur. Deshalb kann sich der Innenraum eines Autos an einem sonnigen Tag wie ein Ofen anfühlen. Die Idee von Wangs Team bestand darin, die Schichten der Folie so zu gestalten, dass sie das Licht streuen und so einen kühlenden Effekt erzeugen. Und damit nicht genug: Sie entdeckten auch, wie man die Reflexion steuern kann, um die Farbe der Beschichtung zu ändern.
Stellen Sie sich vor, Sie parken Ihr Auto unter der sengenden Sonne. Nach ein paar Stunden hätte ich sogar Angst, sozusagen das Lenkrad zu berühren. Nun, während der Tests stellten Wang und sein Team fest, dass alle Beschichtungsproben etwa 2 °C kühler blieben als die Umgebungsluft. Aber die wahre Magie kam zum Vorschein, als sie Tests direkt an einem Auto durchführten und die Schmetterlingsflügelbeschichtung mit einer schlichten blauen Folie verglichen. Ergebnis? 75°C gegenüber 42°C. Ein bemerkenswerter Unterschied.
Eine strahlende und frische Zukunft wie Schmetterlingsflügel
Wang ist optimistisch. Er sieht eine Zukunft, in der diese dünne, farbenfrohe Beschichtung Elektrofahrzeuge beschichten könnte, was den Energieverbrauch von Klimaanlagen erheblich senken und die Reichweite des Fahrzeugs erhöhen könnte.
Auch hier zeigt uns die Biomimikry den Weg. Ich werde nie müde, es zu sagen, ich bin verrückt danach. Die blauen Morpho-Schmetterlinge mit ihren leuchtend bunten Flügeln könnten der Schlüssel zu einer Zukunft sein, in der unsere Autos nicht nur cooler, sondern auch besser aussehen.
