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Donnerstag, 30.03.2017
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Strahlend weißer Käfer verblüfft Forscher

Prinzip der Strukturfärbung für künstliche Materialien einsetzbar

Der Käfer Cyphochilus ist von weitem sichtbar, denn sein Panzer ist leuchtend weiß - eine äußerst ungewöhnliche Färbung in der Natur. Wissenschaftler haben jetzt das Geheimnis seiner Färbung näher unter die Lupe genommen. Wie sie in der Zeitschrift „Science“ berichten, könnte auch die Materialforschung von diesen Kenntnissen profitieren, denn nach dem Färbeprinzip der Natur könnten auch wir lernen, ultradünne Materialien in ähnlich brilliantem Weiß herzustellen.
Käfer Cyphochilus

Käfer Cyphochilus

Der Cyphochilus Käfer lebt in Südostasien und nutzt seine Farbe vermutlich als Tarnung, da er damit die Färbung eines sehr weißen Pilzes nachahmt. Er verdankt sein leuchtendes Weiß, so die neue Erkenntnis von Wissenschaftlern der Universität von Exeter und der Imerys Minerals Ltd., einer einzigartigen Oberflächenstruktur. In der Natur können Farben normalerweise entweder durch Pigmente oder regelmäßig angeordnete Schichten oder andere Strukturen auf einer Oberfläche erzeugt werden. Weiß jedoch entsteht durch eine zufällig angeordnete Struktur, die das Licht in alle Richtungen streut.

“Diese Art von brilliantem Weiß einer so dünnen Probe ist in der Natur extrem selten”, erklärt der Physiker Pete Vukusic von der Universität von Exeter. „Sobald ich den Käfer gesehen hatte, wusste ich, dass er etwas ganz besonderes ist.“ Mithilfe elektronenmikroskopischer Aufnahme untersuchte Vukusic Körper, Kopf und Beine des Tieres und stellte fest, dass er über und über mit extrem flachen Schuppen bedeckt ist, die hochgradig zufallsverteilte interne, dreidimensionale Strukturen aufweisen. Diese unregelmäßigen Formen sind der Schlüssel zu der starken und effektiven Lichtstreuung - und damit auch der außerordentlichen Weiße.

Mit gerade einmal einem 200stel Millimeter Dicke sind die Schuppen des Käferpanzers noch zehnmal dünner als ein menschliches Haar. Sein „Weißheitsgrad“ übertrifft bei weitem den von Milch oder sehr weißen Zähnen. Um genauso weiß und deckend zu sein, müssen künstliche Lacke und Überzüge, wie beispielsweise auf edlem Papier, für Kunststoff oder manchen Farben mehr als doppelt so dick sein. „In Zukunft könnten das Papier, auf dem wir schreiben, die Farbe unserer Zähne oder sogar die Effizienz von weißen Lichtquellen deutlich verbessert werden, wenn wir die Strukturen dieses Käferpanzers aufgreifen und in Materialien umsetzen“, so der Forscher.
(University of Exeter, 19.01.2007 - NPO)
 
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