Intelligente Hightech-Tinte wechselt die Farbe

Inspiriert von Tintenfischen, die ihre Farbe wechseln können, wenn sie sich vor Feinden verbergen wollen, haben Forscher der University of Hong Kong (HKU), der Xiamen University und der Hong Kong University of Science and Technology eine Tinte entwickelt, die genau die gleiche Fähigkeit hat. Sie besteht aus Mikrokügelchen verschiedener Farben, die als Reaktion auf unterschiedliche Wellenlängen des einstrahlenden Lichts aufsteigen oder sinken, sodass ihre Oberfläche bei einer Änderung der Wellenlänge die Farbe wechselt. Das könnte für Displays oder aktive Tarnsysteme genutzt werden.

Kopffüßer, zu denen Tintenfische zählen, ändern ihre Farbe mithilfe von Organen, die Chromatophoren genannt werden. Diese bestehen aus winzigen Pigmentsäckchen, die sich nach Belieben ausdehnen oder zusammenziehen. Dadurch werden Pigmente aus unterschiedlichen Farben sichtbar oder verborgen. Das verleiht der Haut der Tiere eine bestimmte Farbe oder sogar ein Muster. Diesen komplexen natürlichen Mechanismus bilden die Forscher nach.

Die Tinte enthält Mikrokügelchen aus gefärbtem Titandioxid. Sie haben die Farben Cyan, Magenta und Gelb, wie die Tinten in Farbdruckern. Daraus lassen sich alle anderen Farben mischen. Das geschieht auch bei der Innovation aus China. Das Titandioxid löst als Reaktion auf Licht eine Redoxreaktion aus, die die Mikrokügelchen in verschiedene Richtungen schickt. Grünes Licht zum Beispiel bringt die gelben und cyanfarbenen Mikrokügelchen an die Oberfläche, um sie grün aussehen zu lassen, während die magentafarbenen zu Boden sinken. In Tests hat das System sogar Bilder erzeugt, die auf die Oberflächen projiziert werden.

Die Forschungsergebnisse haben wesentlich dazu beigetragen, unser Wissen über die Schwarmintelligenz in künstlichen Aktivmaterialien zu erweitern und den Weg für die Entwicklung innovativer aktiver intelligenter Materialien zu ebnen. Mit diesem Durchbruch erwarten wir die Entwicklung programmierbarer photochromer Tinte, die in verschiedenen Anwendungen wie E-Ink, Display-Tinte und sogar aktiver optischer Tarntinte eingesetzt werden könnte, so HKU-Assistenzprofessor Jinyao Tang. (pte)