Winzige Zacken für große Designerträume

Eine neue Methode zur Herstellung selbstreinigender Oberflächen, die zudem in allen Regenbogenfarben schillern, haben chinesische Forscher entwickelt. Mit Hilfe von Laserstrahlen erzeugen sie einen Überzug aus Tausendstel Millimeter feinen Zacken, der das Licht beugt und Wassertropfen auf Distanz hält.

Mit dem Zackenteppich überzogene Oberflächen schimmern wie Perlmutt. Foto: Manfred Heyde via Wikimedia.org (Creative Commons Attribution Share Alike 3.0)

Diese Lasermethode sei einfacher und günstiger und arbeite nicht zuletzt sehr viel schneller als bisherige Methoden zur Herstellung solcher Oberflächen, schreiben die Forscher um Hong-Bo Sun von der Jilin-Universität im Fachblatt “Soft Matter”. Daher seien auch großflächige Anwendungen möglich, etwa in Form schillernder Tapeten oder Kleidung.

Sun und Kollegen tragen zunächst lichtempfindlichen Lack hauchdünn auf die zu beschichtende Oberfläche auf. Dann belichten sie die Oberfläche mit mehreren ultravioletten Laserstrahlen. Die Strahlen überlagern sich so, dass ein regelmäßiges Muster geringer und hoher Lichtintensität entsteht. Da der Lack nur in den Bereichen hoher Lichtintensität aushärtet, bleibt nach einem Reinigungsgang ein dichter Teppich aus einen Mikrometer dünnen Lackzacken zurück.

Diesen Zackenteppich überziehen die Forscher mit einem teflonähnlichen Film und scheiden schließlich noch 20 bis 50 Nanometer kleine Silberpartikel darauf ab. Als Resultat schillert die Oberfläche wie Perlmutt und wird – bei einem Kontaktwinkel von 162 Grad – praktisch nicht von Wasser benetzt. Vielmehr können Wassertröpfchen, auf den Zacken balancierend, beinahe reibungsfrei abrollen und dabei Staub und Schmutz mitreißen.

Forschung: Dong Wu und Hong-Bo Sun, State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering und College of Physics, Jilin University, Changchun; und andere

Veröffentlichung Soft Matter, DOI 10.1039/b910605g

WWW:
Jilin University
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