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Technology Review

Meta-Oberfläche aus Gold-Nanopartikeln gegen beschlagende Scheiben und Visiere

Wasserdampf kann Autofahrern oder Astronauten die Sicht nehmen, was aufwendige Gegenmaßnahmen erfordert. Schweizer Forscher schlagen einen einfacheren Weg vor.

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(Bild: Photo by Justin Cron on Unsplash)

Schweizer Forscher haben eine so genannte Meta-Oberfläche entwickelt, die das Beschlagen von Windschutzscheiben in Autos oder Visieren von Raumanzug-Helmen verhindern soll. Bislang werden dafür meist aktive Klimasysteme verwendet, die jedoch sperrig und teuer sind. Die Oberfläche der ETH-Forscher dagegen nutzt auftreffendes Sonnenlicht und erwärmt sich. Diese Wärme verhindert entweder, dass Wasser kondensiert, oder sorgt dafür, dass es schnell wieder verdampft. Das berichtet Technology Review online in "Neues Material verhindert Beschlagen".

Meta-Oberflächen sind künstlich erzeugte Materialien, deren Eigenschaften in der Natur nicht vorkommen. Häufig werden sie aus wiederholten Mustern kleinerer Einheiten wie Nanopartikeln zusammengesetzt. Im aktuellen Fall bedeckte das Team Siliziumoxid mit Gold-Nanopartikeln und versiegelte es mit einer Schicht Titandioxid. Um mehrere Schichten zu schaffen, wurde dieser Prozess wiederholt. Weil die Gold-Nanopartikel durch das Titanoxid geschützt sind, ist die Oberflächen zudem robust. "Wir glauben, dass diese Arbeit zu robusteren und verbesserten passiven Anti-Beschlag-Oberflächen führen wird", schreibt das Team.

Um ihre Meta-Oberfläche zu bewerten, verglichen die Schweizer Forscher sie mit unbeschichteten Oberflächen sowie mit superhydrophilen und superhydrophoben Materialien. Die Ergebnisse fielen überzeugend aus. Nach Angaben des Teams wurde die Kondensationsrate gegenüber anderen Materialien deutlich verringert und die Verdampfungsrate erhöht. Die neue Meta-Oberfläche ist zudem relativ leicht herzustellen, was den Weg zu einer Produktion im großen Maßstab auf einer großen Bandbreite von Trägermaterialien wie Glas oder Polymeren eröffnet.

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(sma)