Erstmals gelang es Forschern aus London, ein Material mit wandelbaren optischen Eigenschaften ohne die Zuhilfenahme von Chemikalien zu entwickeln.

Bild: Imperial College London

Optik wechselt von transparent zur reflektierend Nanopartikel verwandeln Fenster in Spiegel - und umgekehrt

15.09.2017

Forschern aus London gelang es, mithilfe von Nanotechnik ein Material zu erschaffen, das seine optischen Eigenschaften in kürzester Zeit verändern kann und von durchsichtig zu spiegelnd wechselt. Erstmals ist dieser Vorgang auch reversibel.

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Ein Material zu erfinden, dass seine optischen Eigenschaften in kürzester Zeit ändern kann, entpuppte sich als eine große Herausforderung für Wissenschaftler. Aber ein Team am Imperial College in London hat den Durchbruch geschafft. Sie entwickelten ein Material, das je nach Anordnung der enthaltenen Gold-Nanopartikel von transparent zu reflektierend wechseln kann. Ausgelöst wird die Veränderung der optischen Eigenschaften durch elektrische Ströme, die auf die Partikel einwirken und ihre Struktur beeinflussen.

Erstmals reversibler Prozess ohne Chemie

Versuche, die zu dem selben Resultat führen sollten, wurden bereits seit einiger Zeit durchgeführt. In der Vergangenheit konnte eine derartige Veränderung der Optik und der Zusammensetzung aber nur mit chemischen Stoffen herbeigeführt werden. Diese Veränderung war allerdings nicht mehr rückgängig zu machen, somit konnte der Prozess nur einmal durchgeführt werden.

Das Forscherteam aus London platzierte die Anordnung von Gold-Nanopartikeln zwischen zwei verschiedenen Flüssigkeiten. Die Dichte der Nanopartikel-Schicht lässt sich durch elektrische Spannung beliebig verändern und anpassen. Um einen Spiegel zu erzeugen, fügte das Forscher-Team die Partikel dicht zusammen. Für eine transparente Oberfläche teilten sie die Partikel, um genug Licht durchzulassen.

Das Spiegel-Fenster für Zuhause

Bei diesen optischen Spielereien bedarf es laut dem leitenden Professor Joshua Edel einer sehr feinen Balance. Deshalb hat es auch einige Zeit gedauert und viele Experimente gebraucht, bis die Forscher die richtige Zusammensetzung der Nanopartikel-Schicht entschlüsselt haben. Das Entdecken der genau richtigen Zusammensetzung dauerte einige Zeit. Doch das Experimentieren hat sich gelohnt, da diese Technologie Potenzial für vielfältige Anwendungen bietet. In Zukunft könnte sie nicht nur für wandelbare Fenster im eigenen Heim verwendet werden, sondern auch als einstellbare Filter für Teleskope oder chemische Sensoren.

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