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I. Gebeshuber:
"Strukturfarben in der Biologie - eine Inspirationsquelle erster Qualität für neue technische Entwicklungen";
Hauptvortrag: GenderDay-08: Rollenbilder und Perspektiven in der Technik, eingeladener Vortrag, Workshop, Technikum, Wien (eingeladen); 14.10.2008.

http://www.technikum-wien.at/insight/institute/embedded_systems/genderday_08/



Strukturfarben in der Biologie - eine Inspirationsquelle erster Qualität für neue technische Entwicklungen

Ille C. Gebeshuber

Institut für Allgemeine Physik & TU BIONIK Kooperationszentrum
Technische Universität Wien
Wiedner Hauptstrasse 8-10/134, 1040 Wien
&
Österreichisches Kompetenzzentrum für Tribologie AC2T
Viktor Kaplan-Straße 2
2700 Wiener Neustadt, Austria

ille@iap.tuwien.ac.at
www.ille.com

Käfer die weisser als weiss sind, Insekten mit metallischen Farben und Schmetterlinge mit so intensive blau leuchtenden Flügeln, sogar in der Dämmerung, sodass man denkt, sie hätten Leuchten eingebaut - Strukturfarben gibt es überall in der Biologie. Im Gegensatz zu Pigmentfarben, den "chemischen" Farben, werden Strukturfarben, die "physikalischen" Farben, durch die Interaktion von mikro- und nanoskopischen strukturellen Einheiten des biologischen Materials bedingt. Totalreflexion, Interferenz, Streuung, Beugung und auch polychromatische Diffraktion - all diese physikalischen Phänomene, die vielleicht aus dem Physikunterricht in Bezug auf unbelebte Objekte bekannt sind, treten auch bei der belebten Natur auf.
Wir werden mit einem Mikroskop Pfauenfedern (Fabry-Perot Interferometer) und schillernde Mistkäfer (chirale Flüssigkristallfilme) untersuchen, über Seemäuse mit schillernden Nadeln aus Glas nachdenken, von Mottenaugen inspirierte Antireflexionsbeschichtungen kennenlernen und über Seesterne staunen, deren gesamte Oberfläche ein einziges Auge ist, ein Auge aus perfekt gewachsenem Kristall.
Und zum Schluss gibt es etwas ganz besonderes: eine Folie, die mit einer reaktiven Schicht versehen ist, deren Farbe durch die TeilnehmerInnen verändert werden kann.

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links Ein Kohlweissling. rechts Mikrostrukturen vom Kohlweisslingflügel. Auf parallel angeordneten Stegen mit feinen Querverbindungen sind unzählige kleine, verlängerte Perlen fixiert, die das Licht in alle Richtungen streuen und den Flügel weiss erscheinen lassen. Der Skalierungsbalken rechts unten hat eine Länge von einem Mikrometer. 100 dieser Balken nebeneinander ergeben die Breite eines Haares, 1000 dieser Balken nebeneinander ergeben einen Millimeter.\