Nano-Saphire für bessere Smartphone-Displays
Film der University of Texas in Austin bedeutet Aus für Reflexionen, Staub und Wassertröpfchen
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Nano-Saphire: Damit lassen sich Oberflächen veredeln (Foto: utexas.edu) |
Austin (pte021/25.03.2025/12:30)
Forscher der University of Texas in Austin nutzen Nano-Saphire als Film zur Veredelung von Oberflächen wie neuen Smartphone-Displays. Dabei haben sie sich am Vorbild der Natur orientiert, explizit Mottenaugen und Lotosblättern. Bei dem Hightech-Material handelt es sich chemisch gesehen um Aluminiumoxid.
Vielfältige Anwendungspalette
"Saphir ist aufgrund seiner Härte und vieler anderer vorteilhafter Eigenschaften ein hochwertiges Material. Aber eben diese Eigenschaften machen es auch sehr schwierig, es in kleinen Formen herzustellen", so Entwickler Chih-Hao Chang. Vor allem ein Problem galt es zu lösen: Nanostrukturen sind sehr zerbrechlich. Die Entscheidung, diese aus Saphirmaterial herzustellen, war der Ausweg. Einziges Zugeständnis: Diese Strukturen sind nicht ganz so kratzfest wie massiver Saphir. Ihre Eigenschaften ähneln denen von normalem Glas und Wolfram.
Das spitz zulaufende Profil der Saphir-Nanostrukturen verbessert die Lichtdurchlässigkeit und reduziert Blendeffekte. Die hohe Oberflächenenergie und das Seitenverhältnis der Nanostrukturen erzeugen eine superhydrophile Oberfläche, die Beschlag verhindert und Wassertropfen abperlen lässt. "Unsere Saphir-Nanostrukturen sind nicht nur multifunktional, sondern auch mechanisch robust, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen Haltbarkeit und Leistung entscheidend sind", sagt Mehmet Kepenekci, ein Doktorand in Changs Labor.
Schwerkraft reinigt Oberflächen
"Von unseren selbstreinigenden Saphiroberflächen fallen rund 99 Prozent der Staubpartikel allein durch die Schwerkraft der Erde herunter. Das ist eine deutliche Verbesserung gegenüber bestehenden Technologien zur Staubminderung und besonders vorteilhaft für Anwendungen im Weltraum, wo Wasser zur Reinigung nicht ohne Weiteres verfügbar ist", ergänzt Andrew Tunell, der Student, der die Staubhaftungsexperimente durchgeführt hat. Mangels Schwerkraft müssen dort allerdings mechanische Kräfte den Staub entfernen. Zumindest kann dieser nicht anhaften und optische Linsen und andere Oberflächen verkrusten.
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