Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich haben erstmals Materialien mit einer netzwerkartigen Nanostruktur genutzt, um eine Palette intensiver Farben herzustellen. Diese haben gleich mehrere Vorteile im Vergleich zu bisherigen Alternativen. So sind die Farben intensiver, kratzfester und kostengünstiger als herkömmliche Strukturfarben.
Bisherige Strukturfarben haben in der Regel einen sich periodisch wiederholenden Aufbau, der den Farbeneindruck bestimmt. Dies hat den Nachteil, dass die optische Eigenschaft bereits durch kleinste Defekte verändert werden kann, erklärt die ETH Zürich in einer Mitteilung. „Unser Ansatz beruht auf Unordnung, nicht auf der präzisen Herstellung von sich millionenfach repetierenden Untereinheiten. Daher ist unser Ansatz extrem fehlertolerant“, erklärt Physiker Henning Galinski einen Vorteil der neuen Farbe. Bisherige Strukturfarben wurden zudem aufgrund ihrer teuren Herstellung nur auf kleinen Flächen angewendet. Die neue Farbstruktur der ETH-Forscher kann hingegen einfach und kostengünstig auf mehrere Quadratmeter grosse Flächen aufgetragen werden, heisst es.
Die neuen Strukturfarben könnten unter anderem für sehr dünne Sicherheitsmerkmale in Geldscheinen angewendet werden. Sie eignet sich jedoch auch für die Färbung von Fahrzeug- oder Flugzeugkarosserien. Ausserdem ist die Farbe für Energiesysteme wie Dünnschicht-Solarzellen interessant. „Wir haben ein extrem dünnes Material entwickelt, in dem an einzelnen Punkten Licht konzentriert und perfekt absorbiert wird“, erklärt Galinski. Damit könnten etwa äusserst effiziente Lichtsammelfallen entwickelt werden. Die Lichtkonzentration ist zudem weitgehend unabhängig vom Lichteinfallswinkel. Dies stellt einen weiteren Vorteil für die Anwendung bei Solarzellen dar. ssp