Folie nach Mottenart schluckt fast alles Licht
Anti-Reflexionsoberfläche aus Japan soll Spiegelungen auf Oberflächen unmöglich machen
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Mottenaugen dienen als Vorbild für neue Folie (Foto: Thomas Stapper, pixelio.de) |
Tokio (pte003/06.11.2020/06:10) Forscher der Tokyo University of Science http://www.tus.ac.jp/en haben eine Folie entwickelt, die Reflexionen von Licht fast komplett verhindert und Licht folglich absorbiert. Dabei haben sich die Experten an Augen von Motten orientiert. Die Oberfläche schluckt extrem viel Licht und schützt die Tiere effektiv vor Feinden.
Natur liefert Bauanleitung
Die Augenoberfläche bei Motten hat eine immer wiederkehrende Nanostruktur, die einfallendes Licht so ablenkt, dass es ins Auge fällt und nicht reflektiert wird. Es gelang, diese Strukturen nachzubauen, allerdings mit so hohem Aufwand, dass sie nur für ausgesuchte Anwendungen erschwinglich waren. Gemeinsam mit Kollegen des Dünnfilmspezialisten Geomatec http://geomatec.com hat das Team um Jun Taniguchi ein Verfahren entwickelt, mit dem sich nach Mottenart strukturierte Folien in großen Mengen kostengünstig herstellen lassen.
Begonnen wurde mit einem dünnen Film aus glasartigem Kohlenstoff, in den die Experten die gewünschten Strukturen per Sauerstoffionenstrahl hineinätzten - und zwar als Negativ. Das funktionierte zwar, dauerte aber so lange, dass große Flächen nicht machbar erschienen. Dann änderten sie ihre Taktik. Sie ätzten die Strukturen mit einer Plasma-Technik. Das Plasma wird hierbei mithilfe von zeitlich sich ändernden Magnetfeldern erzeugt. Mit diesem Verfahren ließen sich breitflächige Strukturen der gewünschten Art erzeugen.
Lichtdurchlässigkeit steigt
In die so erzeugten Formen gossen die Forscher ein transparentes Harz, das unter UV-Licht aushärtet. Jetzt hatten sie eine Folie mit einer Oberfläche, wie sie Motten auf ihren Augen tragen. Ihr Reflexionsvermögen gegenüber Licht im sichtbaren Bereich lag bei 0,4 Prozent und war damit zehnmal niedriger als das eines ähnlichen, aber anders strukturierten Films.
Wird die Folie auf einen transparenten Untergrund geklebt, erhöht sich die Lichtdurchlässigkeit des gesamten Systems, weil fast nichts reflektiert wird. Hiroyuki Sugawara, technischer Leiter bei Geomatec, will mit den Folien Bildschirme bekleben, sodass sie vor allem bei schwierigen Lichtverhältnissen bessere Bilder liefern. Auch Solarzellen könnten profitieren. Sie würden mehr Licht in Strom verwandeln.
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