In einem Labor der Universität Shenzhen reflektiert eine sehr dünne Beschichtung das Licht auf faszinierende Weise und verändert je nach Winkel die Farbtöne. 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 haben über das Schöne hinausgeschaut und eine mögliche Lösung für ein modernes Problem erblickt: 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. Es gibt jedoch einen entscheidenden Unterschied: Während es herkömmlichen Farben möglicherweise an Lebendigkeit mangelt, bietet diese Farbe eine Reihe brillanter (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 silberne „Spiegel“-Schicht. Dieses undurchsichtige Glas ist nicht alltäglich: Es weist unzählige kleine Strukturen auf, die ihm ein „beschlagenes“ Aussehen verleihen, genau wie die Flügel des Blue Morpho-Schmetterlings.
Reflexion, Brechung und… Kühlung!
Wenn ein Material Licht absorbiert, steigt 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 Folienschichten so zu gestalten, dass sie das Licht streuen und so einen Kühleffekt erzeugen. Und damit nicht genug: Sie fanden auch heraus, 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 hatte ich Angst, das Lenkrad überhaupt zu berühren, nur um es herauszufinden. 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 es direkt an einem Auto testeten und die Schmetterlingsflügelfolie mit einer einfachen blauen Folie verglichen. Ergebnis? 75°C gegenüber 42°C. Ein spürbarer 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.
