Ende Geblende Rosenblütenblätter inspirieren Antireflexfolien-Entwickler

Redakteur: Peter Königsreuther

Forscher am KIT in Karlsruhe haben die winzigen Oberflächenstrukturen von Rosenblütenblättern auf Folien übertragen können. Die sorgen nicht nur für einen angenehmeren Blick durchs Fenster.

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Links abgeblitzt, rechts voll reingeganen! Für letzteren Effekt sorgt eine Antireflex-Folie mit Nano- und Mikrostrukturen, die Rosenblüten-Oberflächen zum Vorbild hat. Solarzellen, wie hier, werden dadurch effizienter.
Links abgeblitzt, rechts voll reingeganen! Für letzteren Effekt sorgt eine Antireflex-Folie mit Nano- und Mikrostrukturen, die Rosenblüten-Oberflächen zum Vorbild hat. Solarzellen, wie hier, werden dadurch effizienter.
(Bild: Karlsruher Institut für Technologie (KIT))

Seit Jahrzehnten forscht man rund um Nano- und Mikrostrukturen aus der Natur. Das soll etweder einen Antireflex-Effekt erzeugen, wie die relativ bekannten Mottenaugen-Strukturen, oder schmutzabweisend wirken, wie die Nachahmungen von Lotusblütenblättern. Nun steht die Rose mit ihren Blütenblätter im Fokus der Wissenschaft. Denn die neuartige Folie von Phytonics trägt Mikro- und Nanostrukturen, deren Geometrie denen von Rosenblütenblätter-Oberflächen nachgebildet sind. Phytonics ist übrigens ein Spinn-off aus dem KIT. Mit dieser Folie, sagen die Experten, kann man Objekte flächendeckend entspiegeln, sodass etwa Solarmodule um rund 10 Prozent effektiver werden. „Unsere Folie ermöglicht es, die Vorteile von hochglänzenden und matten Oberflächen zu vereinen. So entstehen intensive Farben ohne störende Reflexionen“, erklärt Dr. Ruben Hünig, Mitgründer von Phytonics.

Alle Wellenlängen aus allen Einfallswinkeln werden unterdrückt

Die Phytonics-Antireflexfolie sei das Ergebnis von über sieben Jahren Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Mit ihrer kombinierten Mikro- und Nanostrukturierung bildet sie die Epidermis von Rosenblütenblättern auf großer Fläche nach. Sie unterdrückt die Reflexion für alle Wellenlängen und Einfallswinkel des Lichts fast komplett, heißt es weiter. Damit sei sie den bisherigen Antireflexbeschichtungen überlegen. Appliziert etwa auf auf Postern, Anzeigetafeln, Verkehrszeichen, Möbelstücken, Verpackungen, Fassaden, entspiegelt man die Oberflächen, wodurch ein samtartiger Eindruck, wie auf der Rosenblüte, entsteht.

Langlebiger Effekt durch robust-flexibles Folienmaterial

Weil die Phytonics-Folie flexibel ist, kann man sie auch auf gekrümmten Oberflächen applizieren, heißt es weiter. Sie wirkt übrigens auch schmutzabweisend und widersteht Umwelteinflüssen, wie UV-Licht, Nässe und Temperaturschwankungen. Hergestellt wird im günstigen Rolle-zu-Rolle-Druckverfahren. Aufbringen lässt sie sich mit den üblichen Laminationsverfahren auf Materialien aller Art, so Hünig. Produktdesignern eröffnet diese Folie damit ganz neue Gestaltungsfreiheiten, versprechen die an der Entwicklung beteiligten. Im Rahmen der diesjährigen Hannover Messe, die vom 12. bis 16. April stattfindet, ist diese Innovation am virtuellen KIT-Stand „Future Hub“ zu sehen.

Warum die Oberfläche von Rosenblütenblättern nachahmen?

In vielen Millionen Jahren Evolution haben sich Pflanzen auf die Interaktion mit Licht eingestellt, sagt das KIT. Und bei Blütenpflanzen hänge der Bestäubungserfolg stark vom herrschenden Farbeindruck ab. Dies zeigt sich besonders deutlich bei Rosen, heißt es weiter, denn deren Blütenblätter weisen eine matte und zugleich satte Farbe auf. Untersucht man das unter dem Rasterelektronenmikroskop, so offenbart die „Königin der Blumen“ ihr Geheimnis: Das äußere Abschlussgewebe ihrer Blütenblätter, die sogenannte Epidermis, zeigt sich als dicht mit Mikrostrukturen bestückt, die durch Nanostrukturen auch noch gerippt sind. Mit dieser Ausstattung kann die Rose quasi alles einfallende Licht in ihre Zellen einkoppeln. Nur das farbige Licht wird reflektiert und wir gewinnen einen entsprechenden Farbeindruck, so die weitere Erklärung.

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