Sand und Eigelb - DER SPIEGEL
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Farbstoffe Sand und Eigelb

Chemiker und Automobilbauer haben neuartige Lacke entwickelt: Sie lernten bei der Natur.
• aus DER SPIEGEL 49/1995
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Auf den ersten Blick ist ein Morpho-Schmetterling nicht gerade eine Schönheit: Grau-braun gemustert sitzt er mit zusammengeklappten Flügeln auf einem Kothaufen, wo er sich mit Nahrung versorgt.

Doch dann breitet er seine Flügel aus und fliegt davon. Und plötzlich schillert der Falter in allen Blau- und Grüntönen, bei jeder Bewegung blitzen die Flügeloberseiten in der Sonne auf - das wirkt nicht nur auf Morpho-Weibchen attraktiv, sondern auch auf Wissenschaftler.

Vier Jahre haben Forscher bei Daimler-Benz in Ulm und bei der Münchner Wacker-Chemie daran gearbeitet, den Farbentrick der südamerikanischen Schmetterlinge nachzumachen. Das blau-grüne Schillern der eigentlich farblosen Flügeloberseiten entsteht nämlich nicht durch Pigmentierung oder chemische Reaktionen, sondern durch einen physikalischen Effekt.

Das Ergebnis der Forschung läßt sich jetzt auf den Straßen bestaunen: Autos, die mal in sattem Grün schimmern, dann plötzlich in ehrwürdigem Dunkelblau. Möglich wurde der schillernde »Flip-Flop-Effekt« durch die Entwicklung der sogenannten Liquid-Crystal-Pigment(LCP-)Lacke. »Den Flip-Flop kriegt man auch anders hin, aber noch nie hat es einen Lack von solcher Farbbrillanz gegeben«, schwärmt Fritz Dannenhauer, Leiter der Polymerforschung bei Daimler-Benz. »Diese Farbe gehorcht einem völlig neuen Prinzip.«

Herkömmliche Farbpigmente schlucken einen Teil des Lichts und reflektieren einen anderen, der dann den Farbton bestimmt. Morpho-Schmetterlinge und LCP-Lacke dagegen machen sich das Phänomen der Interferenz - der Wellenüberlagerung - zunutze.

Die Insekten haben auf der Flügeloberseite dachziegelartige Schuppen mit feinen Rillen. Diese akkurat angeordneten Strukturen reflektieren das Sonnenlicht so, daß die blauen und grünen Wellenlängen verstärkt, alle anderen dagegen ausgelöscht werden. Je nachdem, in welchem Winkel das Licht auf den Flügel fällt, kommen unterschiedliche Blau- und Grüntöne stärker zur Geltung: So entsteht der schillernde Effekt.

Bei dem neuen Lack bewirkt die Struktur sogenannter Flüssigkristall-Pigmente die Überlagerung der Lichtwellen. Sie bestehen aus Silikonverbindungen mit angehängten Cholesterin-Molekülen in langen Ketten. Diese Polymere bilden die Kristallschichten, die das Licht brechen und reflektieren.

Vor allem der Abstand der einzelnen Schichten bestimmt, welcher Farbeindruck entsteht. »Wenn man keinen blaugrünen Farbwechsel, sondern etwas anderes will, muß man nur die Polymere ein bißchen anders stricken«, erklärt Dannenhauer. So läßt sich auch ein rotes Grün herstellen oder ein gelbes Rosa. Zusammen mit den herkömmlichen Unterlacken ergeben sich unzählige Farbvarianten, auch ohne den Wechsel-Effekt.

Bisher ist aber nur der blau-grüne Flüssigkristall-Lack im Einsatz - exklusiv bei Mercedes. Seit der jüngsten Frankfurter Automobilausstellung ist die neuartige Lackierung gegen Aufpreis für jedes Modell zu haben. Gegenüber einer Serienlackierung kostet ein Schiller-Mercedes rund 10 000 Mark mehr.

Neben Exklusivität und Ästhetik hat der neue Effektlack auch ganz praktische Vorteile: Da die Pigmente keine Schwermetalle enthalten, sondern im wesentlichen aus Silikon und Cholesterin bestehen - Dannenhauer: »also aus Sand und Eigelb« -, wird die Entsorgung einfacher als bei vielen herkömmlichen Lacken. Und weil die Farbe das Licht nicht absorbiert, sondern nur reflektiert, kann sie nicht verblassen und vergilben.

Bis Ende 1997 werden die LCP-Farben exklusiv für Mercedes hergestellt. Danach könnten sie für die Lackierung von Surfbrettern, Möbeln oder Fahrrädern benutzt werden, aber auch in der Kosmetik- und Papierindustrie. »Wir probieren einfach alles aus«, sagt Johann Doppelberger von Wacker-Chemie.

Vor allem für den Druck von Wertpapieren und Banknoten könnten LCP-Farben interessant werden, denn der Flip-Flop-Effekt läßt sich mit keinem Kopierer nachmachen. Man könnte wahrscheinlich sogar dreidimensionale Bilder drucken, meint Doppelberger.

Irgendwann soll es auch Autolacke mit Flüssigkristall-Pigmenten geben, die etwa durch einen elektrischen Impuls ihre Farbe komplett ändern können. Daimler-Benz-Forscher Dannenhauer: »Vielleicht suchen sich die Autofahrer in Zukunft beim Frühstück eine Wagenfarbe für den Tag aus - passend zum Kleid.« Y

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