Forschung // 24. Februar 2012

Schmetterlingsflügel als Vorbild für wasserabweisendes Silizium

Forscher erzeugen biologisch inspirierte Nanostruktur für elektronische Bauteile

Forscher haben die Flügel eines Schmetterlings als Vorbild genutzt, um Silizium eine dauerhaft wasserabweisende Oberfläche zu verleihen. Wie beim natürlichen Vorbildwirken dabei winzige Gruben, Poren und Kegel als Luftfallen. Diese Luft wirkt wie ein Puffer zwischen Material und Wasser und verhindert, dass die Oberfläche benetzt wird. Normalerweise seien nach diesem Prinzip hergestellte Materialien sehr anfällig gegenüber äußeren Störungen und behielten ihre Schutzfunktion daher nicht lange. Jetzt habe man erstmals eine solche wasserabweisende Oberfläche erstellt, die länger als ein Jahr stabil blieb, berichtet das internationale Forscherteam im Fachmagazin Applied Physics Letters.

Die leuchtendblauen Flügel des australischen Odysseusfalter(Papilioulysses) sind nicht nur für ihr Schimmern bekannt, sie wirken auch extrem wasserabweisend. Tropfen perlen von ihrer Oberfläche ab, ohne Nässe oder andere Spuren zu hinterlassen. Ursache dafür ist ein komplexer Aufbau der Flügelschüppchen, bei dem winzige Strukturen in mehreren Lagen übereinander angeordnet sind.

Um diese komplexe Struktur nachzuahmen, gingen die Wissenschaftler einen ungewöhnlichen Weg: Sie nutzen Fehler, die beim Ätzen von Silizium-Schaltkreisen auftreten, um die feinen Nanoformen zu erzeugen.