Forscher erzeugen Bildpunkte aus Wasser und Luft

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Speicher und optische Displays sollen die “digitale” Funktion der Lotus-Blumen nachahmen. Mit “wasserabweisend” und “nicht abweisend” können so Pixels und Speicherzustände auf umweltfreunliche Art produziert werden.

Studenten der finnischen Aalto-Universität haben mit Nanotechnik die wasserabweisenden Funktionen der Lotus-Blüte nachgeahmt und so einen völlig neuen Weg gefunden, Daten natürlich zu speichern und darzustellen.

Lotusblüte als Speichermechanik
(Bild: Forscher aus Finnland entwickelten "Superhydrophobische Speicher". Quelle: Aalto University)

Die Speicherzustände nennen die Wissenschaftler “superhydrophobisch” – das Papier dazu hatten sie unter dem Titel “Reversible switching between superhydrophobic states on a hierarchically structured surface” in den “Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA” (PNAS) veröffentlicht.

Das internationale Forschungsteam präsentiert nun das Ergebnis seiner Mühen, mit neuen Materialien die wasserabwesenden Fähigkeiten der Lotusblüte nachzuahmen. Das Konzept, Informationen mit Hilfe von Wasser und Luft zu speichern und darzustellen beruht darauf, Luft quasi um die wasserabweisenden Schichten “gefangenzunehmen”.

Um die auf der “superhydrophobischen dualen Oberfläche” Informationen zu schreiben und zu speichern, entwickelten die Forscher eine mikroskopische Struktur, die wie die Lotusblüte Wasser komplett abstößt und so eine dünne Schicht Luft zwischen Oberfläche und Wasser festhält.

Das Projekt wurde geleitet von Dr. Robin Ras von der Aalto University in Finnland, beteiligt waren die University of Cambridge und das Nokia Research Center Cambridge. Die beiden „Nässezustände“ der festgehaltenen Luft werden erreicht durch verschiedene Druckzustände, die auf das Nanomaterial und die festgehaltene Luft ausgeübt werden. Mit minimaler Energie ließe sich das “bistabile” Material umschalten – so könne die Funktion eines Speichermediums erreicht werden. Der damit verbundene optische Kontrast wiederum eigne das Material zudem als reflektives Display, beschreibt Robin Ras die Ergebnisse der Forschungsarbeiten.

Der Student Tuukka Verho entwickelte die Methode, die “Zustände” durch Druck zu verändern und so ein Art pixelweises Schreiben zu ermöglichen.

In einem Video zeigen die Wissenschaftler, wie sie Bildpunkte in Wasser schreiben können:

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