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Faszination Technik Kühlende Folie ahmt Schmetterlingsflügel nach

Quelle: Pressetext 1 min Lesedauer

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In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir Konstrukteuren jede Woche beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: Wie die Nanostruktur von Schmetterlingsflügeln das Design einer kühlenden Folie bestimmt.

Die Flügel des Blauen Morphofalters erscheinen blau aufgrund ihrer Nanostruktur. Forscher der Universität Shenzhen haben eine Spezialfolie entwickelt, die diese Strukturen nachahmt. Sie hat eine kühlende Wirkung, da sie kein Licht und auch keine Wärme absorbiert.(Bild: Vitalina Rybakova - stock.adobe.com)
Die Flügel des Blauen Morphofalters erscheinen blau aufgrund ihrer Nanostruktur. Forscher der Universität Shenzhen haben eine Spezialfolie entwickelt, die diese Strukturen nachahmt. Sie hat eine kühlende Wirkung, da sie kein Licht und auch keine Wärme absorbiert.
(Bild: Vitalina Rybakova - stock.adobe.com)

Forscher der Universität Shenzhen haben eine Spezialfolie entwickelt, deren Aufbau dem von Schmetterlingsflügeln ähnelt. Sie erscheint farbig, obwohl sie keinerlei Pigmente enthält. Die Folie weist Infrarotstrahlen der Sonne ab, wirkt also kühlend auf die Objekte, auf denen sie klebt. Damit könnte sie an Fassaden, Dächern und Autos eingesetzt werden, um die technische Kühlleistung durch Klimaanlagen zu reduzieren.

Kühlleistung unabhängig von gewünschter Farbe

Nach Angaben der Forschenden senken die von ihnen entwickelten Filme die Temperatur um etwa zwei Grad Celsius unter die Umgebungstemperatur. Die Kühlleistung könne dabei unabhängig von der gewünschten Farbe, Sättigung oder Helligkeit erzielt werden. Die Folien könnten sogar in Textilien verwendet werden, um Kleidung für heiße Temperaturen in jeder Farbe herzustellen.

Schichtaufbau der Nanofilme bestimmen die Farbe

Das Design des kühlenden Nanofilms ahmt die Flügel-Strukturen des Blauen Morphofalters nach.(Bild: Wanlin Wang, Shenzhen University)
Das Design des kühlenden Nanofilms ahmt die Flügel-Strukturen des Blauen Morphofalters nach.
(Bild: Wanlin Wang, Shenzhen University)

Die Farbe der Folie wird durch die Art und Weise bestimmt, wie die Komponenten innerhalb ihrer mehrschichtigen Struktur das Licht reflektieren. Um beispielsweise Blau zu erzeugen, ist das Material so konzipiert, dass es gelbes Licht in einem sehr engen Winkelbereich reflektiert, während das blaue Licht großflächig gestreut wird.

Anwendung als Autofolie

Ein Auto mit blauer Lackierung erscheint blau, weil es gelbes Licht absorbiert und blaues Licht reflektiert. Die große Menge an Licht, die absorbiert wird, erwärmt das Auto. Mit der blauen Version der Folie war die Oberfläche laut der Forscher bei Sonneneinstrahlung etwa 26 Grad kälter.

Zur Originalpublikation in der Fachzeitschrift "Optica"

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