{"id":78553,"date":"2020-09-14T06:45:19","date_gmt":"2020-09-14T04:45:19","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=https%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F1167766%2Fstrukturfarben-aus-cellulose-polymeren.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2020-09-12T16:37:48","modified_gmt":"2020-09-12T14:37:48","slug":"strukturfarben-aus-cellulose-polymeren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/strukturfarben-aus-cellulose-polymeren\/","title":{"rendered":"Strukturfarben aus Cellulose-Polymeren"},"content":{"rendered":"<p><strong>Klare Oberfl\u00e4chen erscheinen farbig, wenn winzige, regelm\u00e4\u00dfige Strukturelemente darin Licht reflektieren. Forscher haben jetzt eine Methode entwickelt, um derartige Strukturfarben aus einem cellulosebasierten Polymer herzustellen. Daf\u00fcr verwendeten sie beschichtete Tr\u00f6pfchen, die sich in anderen Fl\u00fcssigkeiten halten k\u00f6nnen (\u201eLiquid Marbles\u201c: fl\u00fcssige Murmeln). Bei Ver\u00e4nderungen ihrer Umgebung wechselten die Tr\u00f6pfchen ihre Farbe, was sie f\u00fcr biobasierte Sensoren und weiche photonische Elemente interessant macht, hei\u00dft es in der Studie in der Zeitschrift Angewandte Chemie.<\/strong><\/p>\n<figure id=\"attachment_78737\" aria-describedby=\"caption-attachment-78737\" style=\"width: 300px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-78737\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2020\/09\/202014press-300x271.gif\" alt=\"\u00a9 Wiley-VCH\" width=\"300\" height=\"271\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-78737\" class=\"wp-caption-text\">\u00a9 Wiley-VCH<\/figcaption><\/figure>\n<p>Strukturfarben k\u00f6nnen ein Material ohne Farbstoff farbig machen. Stattdessen erzeugt ein vollkommen transparentes Material Farbe durch regelm\u00e4\u00dfig angeordnete Molek\u00fcle oder andere Strukturelemente, wie z.B. bei die wellenf\u00f6rmigen Strukturen, die Fisch- oder Schmetterlingshaut bunt schillern lassen oder die in definierten Abst\u00e4nden angeordneten Nanokristalle in der farbwechselnden Haut von Cham\u00e4leons.<\/p>\n<p>Manos Anyfantakis und seine Kollegen von der Universit\u00e4t Luxemburg haben eine M\u00f6glichkeit gefunden, als solches Strukturelement f\u00fcr Strukturfarben die Gangh\u00f6he von Polymeren \u2013 die Strecke einer vollen Helixdrehung \u2013 gezielt einzustellen. Solche farberzeugende Phasen \u2013 so genannte cholesterische Phasen \u2013 sind f\u00fcr fl\u00fcssigkristalline Biopolymere bereits bekannt, aber ihre Herstellung h\u00e4ngt von vielen Parametern ab und ben\u00f6tigt bis zur Gleichgewichtseinstellung viel Zeit.<\/p>\n<p>Anyfantakis und Lagerwall entdeckten nun, dass sich die Strukturfarbenphase von Biopolymeren in den fl\u00fcssigen Murmeln von selbst einstellte und sich auch gut steuern lie\u00df. Fl\u00fcssige Murmeln sind millimetergro\u00dfe Tr\u00f6pfchen einer fl\u00fcssigkristallinen L\u00f6sung, die mit Nanopartikeln beschichtet sind. Die Beschichtung sch\u00fctzt die L\u00f6sung vor der Vermischung mit der Fl\u00fcssigkeit der Umgebung, l\u00e4sst aber dennoch begrenzten Austausch zu.<\/p>\n<p>In diesem Fall stellten die Wissenschaftler die fl\u00fcssigen Murmeln aus einer w\u00e4ssrigen L\u00f6sung von Hydroxypropylcellulose her, einem Polymer auf Cellulosebasis. Die Beschichtung bestand aus Kiesels\u00e4ure-Nanopartikeln. Diese fl\u00fcssigen Murmeln waren zun\u00e4chst farblos, aber bei l\u00e4ngerem Stehenlassen in einem definierten Volumen eines organischen L\u00f6sungsmittels entwickelten sie leuchtende rote, gr\u00fcne und blaue Farbt\u00f6ne.<\/p>\n<p>Die Farben entstanden durch eine Konzentrations\u00e4nderung in den Tr\u00f6pfchen, so die Autoren. Das umgebene L\u00f6sungsmittel entzog den fl\u00fcssigen Murmeln allm\u00e4hlich Wasser und dr\u00e4ngte das Biopolymer dadurch in seine f\u00fcr die Strukturfarbe geeignete Kristallform. Die langsame, kontrollierte Extraktion sei entscheidend, betonen die Autoren, denn dies gebe den Polymermolek\u00fclen gen\u00fcgend Zeit, sich an die Konzentrations\u00e4nderung anzupassen und die neue Gangh\u00f6he im Gleichgewicht einzustellen.<\/p>\n<p>Die Methode sei elegant und einfach und die Farben seien gut \u00fcber das Volumen des organischen L\u00f6sungsmittels zu steuern, schreiben die Wissenschaftler. Sie setzten die fl\u00fcssigen Murmeln auch externen Reizen wie W\u00e4rme, Druck oder Chemikalien aus, was zu charakteristischen Farbverschiebungen entsprechend der ver\u00e4nderten Gangh\u00f6he f\u00fchrte. Die Farbverschiebung lie\u00df sich auch wieder r\u00fcckg\u00e4ngig machen: Wieder unter den normalen Bedingungen kehrten die fl\u00fcssigen Murmeln zu ihren urspr\u00fcnglichen Farben zur\u00fcck, beobachteten sie.<\/p>\n<p>Die Autoren glauben, dass ihr System aus fl\u00fcssigen Murmeln mit Biopolymeren den Zugang f\u00fcr kosteng\u00fcnstige, umweltfreundliche und nachhaltige Sensoren bieten k\u00f6nnte.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Klare Oberfl&auml;chen erscheinen farbig, wenn winzige, regelm&auml;&szlig;ige Strukturelemente darin Licht reflekt&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[12471,6162],"supplier":[19411,344,14569],"class_list":["post-78553","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biopolymer","tag-cellulose","supplier-angewandte-chemie-journal","supplier-gesellschaft-deutscher-chemiker-e-v-gdch","supplier-universite-du-luxembourg"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/78553","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=78553"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/78553\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=78553"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=78553"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=78553"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=78553"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}