Forschung 15.12.2022, 14:00 Uhr

Goldene Passivheizung gegen beschlagene Brille?

Eine Gold-Nanobeschichtung fürs Brillenglas kann ein Beschlagen verhindern. Forschende aus der Schweiz haben eine neue Methode vorgestellt, der die sogenannte „passive Heizung“ zu Grunde liegt. Die hauchdünne transparente Beschichtung aus Gold kann auch in der Autoindustrie verwendet werden.

Beschlagene Brille

Eine hauchdünne transparente Nanobeschichtung aus Gold kann gegen Beschlagen helfen.

Foto: PantherMedia / Dimaberlin

Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH)  haben eine neue eine hauchdünne transparente Nanobeschichtung aus Gold vorgestellt, die die Sonnenstrahlung selektiv absorbiert und Sonnenlicht in Wärme umwandelt. Die Erfindung kann das Beschlagen der Gläser verhindern. Wichtig dabei ist, dass man nur sehr wenig Gold benötigt und die Materialkosten deshalb gering sind. Die Methode hat die ETH Zürich bereits patentieren lassen.

Die ETH-Forschende arbeiten seit einigen Jahren an sich passiv erwärmenden Oberflächenbeschichtungen. Eine erste Forschungsarbeit zu einer Goldbeschichtung von Glas wurde bereits vor drei Jahren der Öffentlichkeit vorgestellt. Im Vergleich zu der Beschichtung, die vor drei Jahren präsentiert wurde, soll die neue optimierte Version aus weniger Schichten aufgebaut und deutlich dünner sein. Das hat zur Folge, dass die neue Beschichtung transparenter sowie biegsam ist.

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Eine goldene Lösung für alle Brillenträger?

Beschlagene Brillengläser können schon nervig sein, vor allem dann, wenn man dazu eine Mund-Nasen-Maske trägt. Man braucht im Winter von draußen nur einen beheizten Raum zu betreten und schon ist er da: der Nebel vor den Augen. Diverse Antibeschlag-Sprays können zwar für eine Weile helfen, aber sie sind nicht immer griffbereit. Schweizer Wissenschaftler haben dieses Problem gelöst.

Wie kann man mit Nanogold das Beschlagen verhindern?

Die Beschichtung kann die Sonnenstrahlung selektiv absorbieren und Brillengläser mit Sonnenlicht aufheizen, sodass sie bei hoher Luftfeuchtigkeit nicht mehr beschlagen. Man spricht dabei von der „goldenen Passivheizung“. Die Beschichtung kann auf Gläsern oder anderen Oberflächen verwendet werden. Dabei handelt es sich um eine technisch einfache Beschichtungsmethode, die in der Industrie breit angewandt wird. Wie in der entsprechenden Pressemitteilung erklärt wird, werden dabei in einem Reinraum im Vakuum kleinste Mengen Gold auf die Oberfläche aufgedampft.

„Unsere Beschichtung absorbiert einen großen Teil der Infrarotstrahlung und heizt sich dadurch auf – um bis zu acht Grad Celsius“, erklärt ETH-Doktorand Iwan Hächler.

Durch die Aufwärmung der Oberfläche kann die Luftfeuchtigkeit an der Oberfläche nicht kondensieren. Die Energie des Sonnenlichts besteht aus Infrarot- und UV-Strahlung. Die Beschichtung lässt die Strahlung im sichtbaren Bereich durch.

Auch für Autoscheiben geeignet

Das gleiche Prinzip gilt auch für Autoscheiben, doch bei Autos werden die Scheiben mit Strom beheizt. Mit anderen Worten: Man braucht Energie dafür. Die neue Beschichtung nutzt dafür nur die Sonnenstrahlen und braucht keine zusätzliche Energie. Die Sonne ist die Energiequelle.
„Die Scheibenbeschichtung absorbiert Infrarotstrahlen der Sonne, wodurch spezifisch die Scheibe geheizt wird und die Strahlung nicht mehr ins Innere des Autos oder des Gebäudes gelangt. Dadurch heizt sich das Innere sogar weniger auf als es ohne Beschichtung der Fall wäre“, sagt Iwan Hächler.

Nur geringe Mengen Gold nötig

Kleinste und extrem dünne Cluster aus Gold werden dabei zwischen zwei Schichten aus Titandioxid, einem elektrisch isolierenden Material untergebracht. Dadurch wird die Wirksamkeit der Wärmegewinnung erhöht und nicht zuletzt die Goldschicht wird dadurch geschützt. Die obere Titandioxid-Schicht fungiert dabei wie ein Lack und schützt die Goldschicht vor Abrieb. Alle Schichten sollen nur zehn Nanometer dünn sein.
Die Beschichtung enthält nur geringe Mengen Gold. Die Forschenden möchten aber trotzdem untersuchen, ob auch andere Metalle dafür geeignet sind.

 

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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