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Dienstag, 10. Dezember 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Bio-inspirierter, transparenter, struktureller Farbfilm

Dienstag, 23. Juli 2019

Die transparenten Flügel von Insekten mit intelligenten Strukturfarben oder guter Unsichtbarkeit in verschiedenen Umgebungen bieten ihnen eine einzigartige Tarnfähigkeit und wurden daher als Modell für eine aktuelle Studie verwendet.

Die Forscher ließen sich durch die Existenz geordneter biologischer Nanostrukturen auf der Oberfläche von Insektenflügeln inspirieren. Quelle: MabelAmber / Pixabay.
Die Forscher ließen sich durch die Existenz geordneter biologischer Nanostrukturen auf der Oberfläche von Insektenflügeln inspirieren. Quelle: Mabe...

Inspiriert durch die Existenz geordneter biologischer Nanostrukturen auf der Oberfläche der Flügel wurden freistehende photonische Kristall-Verbundschichten (PC) präpariert, indem Polydimethylsiloxan (PDMS, n = 1,41) in die Zwischenräume eines hochgeordneten Opal-PCs mit Poly(methylmethacrylat) (PMMA, n = 1,49)-Kugeln als Bausteine infiltriert wurde. Durch den entsprechenden Brechungsindexkontrast (Δn = 0,08) erhielt der Verbundfilm eine hohe Transparenz und lebhafte Strukturfarben. So war der PC-Film im Schatten unsichtbar und zeigte unter Sonnenlicht eine brillante Strukturfarbe.

Mögliche Anwendung in biomimetischen Tarnmitteln und smarten Tarnmaterialien

Außerdem wurden PMMA-Kugeln mit 186, 229 und 257 nm verwendet, um PC-Verbundfilme mit unterschiedlichen Strukturfarben zu erhalten. Darüber hinaus wurde als Proof of Concept ein biomimetischer, drachenförmiger Film aus einem gemusterten Substrat hergestellt. Als er unter Sonnenlicht auf einen grünen Baum gestellt wurde, erschienen reichlich Strukturfarben in verschiedenen Blickwinkeln. Er tarnt sich jedoch in der Umgebung, wenn der Schatten des grünen Baumes das Sonnenlicht abschirmt oder wenn er in unscheinbaren Winkeln bei Sonnenschein betrachtet wird. Diese einzigartige Eigenschaft zeigte sein Potenzial für biomimetische Tarnmaterialien und smarten Tarnmaterialien für bionische Maschinen.

Die Studie wurde veröffentlicht in: Nanoscale, 2019, Issue 28.

Bildquelle: Pixabay

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