Ungewöhnliche Strukturen auf Mottenaugen, die den Insekten helfen, nachts zu sehen, haben einen neuen Antireflexionsfilm für elektronische Geräte inspiriert. Die neue Technologie könnte Benutzern helfen, ihre Bildschirme auch bei hellem Tageslicht zu sehen.
Der Film reduziert die Blendung erheblich und die Notwendigkeit, sich in den Schatten zu ducken, um zu lesen, was auf dem Bildschirm angezeigt wird.
"Bei den meisten kommerziellen Smartphones kann der Mottenauge-Film die Lesbarkeit des Bildschirms bei klarem Himmel um das Zehnfache verbessern. Bei direkter Sonneneinstrahlung kann die Lesbarkeit um das Fünffache verbessert werden", sagte der Physiker Shin-Tson Wu, Professor in das College für Optik und Photonik an der University of Central Florida (UCF).
Der von der Natur inspirierte Film soll kostengünstig herzustellen sein und die zusätzlichen Vorteile haben, kratzfest und selbstreinigend zu sein. Benutzer könnten ihre Telefone endlich von Staub, Fingerabdrücken und Schmutz befreien, die sich auf normalen Touchscreens ansammeln, berichten die Forscher.
Die Forscher beschrieben ihre Technologie in einer Studie, die online am 22. Juni in der Zeitschrift Optica veröffentlicht wurde.
Wus Team, darunter Guanjan Tan, der Hauptautor der Studie, und Jiun-Haw Lees Team von der National Taiwan University (NTU), wurden inspiriert, den Antireflexfilm zu entwickeln, nachdem sie von dem sogenannten Mottenaugeneffekt erfahren hatten. Dieser Begriff bezieht sich auf das einzigartige Muster von Antireflex-Nanostrukturen auf der Außenfläche der Hornhäute einer Motte.
Die Nanostrukturen lassen Licht in die Augen, aber nicht reflektieren. Dies hilft Motten, im Dunkeln zu sehen, verhindert aber auch, dass ihre Augen Licht reflektieren, das die Insekten an Raubtiere weitergeben könnte.
Andere Wissenschaftler, die von dieser Anpassung an Motten inspiriert waren, stellten Solarzellen mit nanostrukturierten Oberflächen her, um die Menge an Sonnenlicht zu reduzieren, die von den Paneelen reflektiert wurde. Dies hilft, die Effizienz zu steigern. Wu und Tan waren der Meinung, dass die Technik als kostengünstige Lösung zur Verbesserung der Lesbarkeit elektronischer Anzeigen dienen könnte.
Viele Smartphones und Laptops wurden entwickelt, um das Problem der Blendung mithilfe eines Sensors zu lösen, der die Lichtqualität erkennt und die Helligkeit je nach Umgebung verbessern oder sogar den Bildschirm dimmen kann. Durch Erhöhen der Anzeigehelligkeit wird jedoch normalerweise der Akku eines Geräts entladen.
Mit dieser neuen Beschichtung wird keine zusätzliche Leistung benötigt.
"Der mottenaugeähnliche Nanostrukturfilm kann wie Bildschirmschutzfolien als Zubehör für unsere Geräte hergestellt und verkauft werden", sagte Wu. Oder "es kann auch in den gesamten Herstellungsprozess des Geräts integriert werden."
Um den Film herzustellen, erstellten die Forscher zunächst eine Form aus winzigen "Nanokugeln", die sie auf eine Glasoberfläche aufbrachten und die sich selbst zu einer dicht gepackten Schicht zusammensetzten. Die Forscher verwendeten die Form dann wie eine Schablone, um das Muster in den Film zu drücken.
Laut Wu wäre es einfach, die Baugruppe auf industrielles Niveau zu bringen. Sie würden die Form auf ein Rad auftragen und es für die Herstellung von Rolle zu Rolle verwenden, sagte er. Wie eine Druckmaschine der alten Schule.
Der nächste Schritt für die Forscher sei die Verbesserung der Haltbarkeit des Films, um das richtige Gleichgewicht zwischen Flexibilität und Härte zu finden.
Wu sagte, sein Forscherteam sei sehr aufgeregt über die erzielten Ergebnisse. Die Technologie kann auf Smartphones, Tablets und Fernseher angewendet werden, die bereits auf dem Markt sind, sagte Wu. Aber es muss hier nicht aufhören. Da die Beschichtung so dünn und flexibel ist, könnte sie in Zukunft auf flexiblen oder sogar faltbaren Displays verwendet werden.
"Das macht uns sogar noch aufgeregter", sagte er.
