Magnetfelder wandeln auf Knopfdruck die Farbe von eisenhaltigen Flüssigkeiten

In allen Farben des Regenbogens schillert ein und dieselbe Flüssigkeit. Diese muss nur unterschiedlich starken Magnetfeldern ausgesetzt werden.

Riverside (USA) - Amerikanische Chemiker verteilten dazu winzige Nanoteilchen aus Eisen in einer Flüssigkeit. Wie sie in der Fachzeitschrift "Angewandte Chemie" beschreiben, könnten diese so genannten Kolloide für farbiges, elektronisches Papier und brillante Farbdisplays genutzt werden.

"Als Allererste konnten wir zeigen, wie photonische Kristalle Farben über den gesamten sichtbaren Spektralbereich -- von violett bis rot -- erzeugen können", sagt Yadong Yin von der University of California in Riverside. Der Trick liegt dabei in dem magnetischen Verhalten der mikroskopisch kleinen Eisenoxid-Partikel. Wegen ihrer paramagnetischen Eigenschaften reagieren sie direkt auf ein äußeres Magnetfeld. Je nach Stärke dieses Feldes ordnen sich die Nanoteilchen zu anderen Strukturen, so genannten photonischen Kristallen zusammen. Dabei variiert der Abstand zwischen den Eisenteilchen, wodurch immer eine andere Farbe des sichtbaren Lichts reflektiert wird.

Solche magnetischen Reaktionen von Kolloiden sind im Prinzip nicht neu. Doch bisher konnten flüssige Suspensionen nur zwischen zwei Farben hin und hergeschaltet werden. Die variable Kontrolle des gesamten Regenbogenspektrums lässt dagegen auf zahlreiche Anwendungen in photonischen Bauteilen hoffen. "Das ist eine elegante Methode, um photonische Kristalle zu erzeugen und die Abstände der enthaltenen Teilchen zu kontrollieren", beurteilt Orlin Velev von der North Carolina State University in Raleigh dieses Ergebnis.

Für eine kommerzielle Nutzung haben die kalifornischen Forscher bereits ein Patent ihrer magnetischen Lichtorgel angemeldet. Denkbar ist der Einsatz in Glasfaseroptiken und für elektronisches Papier oder Displays, die Farben bisher nur über eine zusätzliche Filterschicht vor jedem Bildpunkt anzeigen können. Die Eisenoxid-Suspension soll dagegen die Farben direkt erzeugen. Vorteilhaft könnte sich die große Verfügbarkeit des günstigen und ungiftigen Werkstoffs auswirken.