Bei der Beschichtung handelt es sich um eine nur wenige Nanometer dünne Schicht aus Gold-Nanopartikeln, eingebettet in Titanoxid. «Diese Beschichtung absorbiert den Infrarotanteil sowie einen geringen Teil des sichtbaren Sonnenlichts und wandelt beides in Wärme um», erklärte Christopher Walker von der ETH Zürich gemäss einer Mitteilung der Hochschule.
Wie funktioniert die Technologie?
Die Oberfläche heizt sich dank der Beschichtung im Sonnenlicht um drei bis vier Grad auf, was das Beschlagen verhindert. Kommt man also von der Kälte draussen in einen warmen Innenraum, sind die Brillengläser schon «vorgewärmt» und beschlagen deutlich weniger. Allerdings gilt das natürlich nur tagsüber.
Auch Skibrillen, in denen mit der Zeit ein feuchtes Klima entsteht und die deshalb beschlagen, sind ein möglicher Einsatzort für die neue Beschichtung, wie Tom Schutzius von der ETH im Gespräch mit der Nachrichtenagentur Keystone-SDA erklärte. Selbst wenn das Skiwochenende bewölkt sein sollte, reicht das übrige Licht, den Beschlag stark zu reduzieren.
Das Licht in Innenräumen könnte die beschichteten Gläser ebenfalls etwas erwärmen, so Schutzius. Allerdings deutlich weniger effizient, da heutige Leuchtmittel einen viel geringeren Infrarotanteil haben und weniger intensive Helligkeit produzieren als die Sonne. Die Forschenden fokussierten bewusst auf die Nutzung von Sonnenlicht, also einer erneuerbaren Energiequelle, wie der Studienautor betonte.
Vorteile der Gold-Beschichtung
Das Spezielle an der Beschichtung: Normalerweise sind es dunkle Flächen, die Licht absorbieren und in Wärme umwandeln. «Wir haben eine durchsichtige Fläche geschaffen, welche dies ebenfalls kann», sagt Efstratios Mitridis, ebenfalls einer der Mitentwickler.
Anders als bei Heizdrähten in Windschutzscheiben braucht die Beschichtung keine zusätzliche Stromquelle, funktioniert also passiv. Deshalb eignet sie sich auch gut für tragbare Objekte wie Brillen oder Kameraobjektive.
Im Vergleich mit sogenannten «Antifog»-Sprays, mit denen man Brillengläser ebenfalls gegen das Beschlagen behandeln kann, befreit die neuartige Beschichtung die Gläser viermal schneller vom Beschlag, wie die Wissenschaftler berichten. Zudem sei die Gold-Nanopartikel-Titanoxid-Schicht viel beständiger als die Sprays, die man fast täglich erneut aufsprühen müsse, so Walker.
Nun wollen die Wissenschaftler ihre Beschichtung zur Marktreife weiterentwickeln. Dazu gehöre, die Beschichtung noch beständiger zu machen und die Technologie vom Labor- auf den Industriemassstab hoch zu skalieren, schrieb die ETH. Ihre Erfindung stellten die Forschenden kürzlich im Fachblatt «Nano Letters» vor.