Mehr Licht

Nach 20 Jahren Unterbruch ziert wieder ein Insekt unsere Banknoten, und diesmal in einem besonders schönen Kontext: Licht. Licht ist allgegenwärtig auf den neuen, roten 20 Franken-Scheinen. Da ist das Prisma, das einen Lichtstrahl in sein Farbspektrum zerlegt, oder die weisse Leinwand vor den Zuschauern des Filmfestivals Locarno.Zu sehen ist auch eine grosse Iris, dargestellt durch einen Kranz feiner Linien, die das reflektierte Licht der Leinwand in unser Auge auf die Netzhaut fallen lässt. Und über allem schweben drei Schmetterlinge, Schwalbenschwänze, die das Bild oben verlassen und wie bei einer schlecht eingelegten Filmrolle von unten wieder reinfliegen.

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20 Franken Note, Neunte Serie (Quelle: Manuela Pfrunder, Schweizerische Nationalbank, 2017)

In ihrer Erklärung zur Banknote schreibt die Gestalterin, Manuela Pfrunder, dass Schmetterlinge im Zusammenhang mit Licht stünden, weil die Schuppen auf ihren Flügeln das Licht reflektierten und sie dadurch in ein Meer von Farben tauchten. Was für eine wunderbare Assoziation! In der Tat sind die Flügel der Schmetterlinge dicht mit kleinen, bunten Schuppen bedeckt, die unter der Lupe einem pointilistischen Gemälde ähneln. Die Farbwirkung selbst entsteht auf zwei ganz unterschiedliche Arten. In den meisten Fällen lagern Schmetterlinge Pigmente in die Schuppen ein, Moleküle also, die Licht einer bestimmten Wellenlänge reflektieren und die restlichen Spektren absorbieren. Pigmente bleichen mit der Zeit aus. Bestimmte Farben jedoch basieren auf speziellen Oberflächenstrukturen der Flügelschuppen: An komplex aufgebauten, durchsichtigen Chitinlagen und Luftschichten bricht sich das Licht und wird bunt schillernd als irisierende Farbe zurückgeworfen. Das Dunkelblau im Hinterflügel des Schwalbenschwanzes ist eine solche Strukturfarbe, während die Farben Rot, Gelb und Schwarz durch Pigmente entstehen.

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Schwalbenschwanz, Papilio machaon Linnaeus, 1758; Entomologische Sammlung der ETH Zürich. (Foto: Simone Vogel, 2016)

Zurzeit untersuchen Forscher weltweit die Strukturfarben von Schmetterlingen und anderen Insekten. Diese natürlichen Oberflächen sind ganz unterschiedlich aufgebaut und inspirieren Wissenschaftler bei der Entwicklung neuartiger Nanomaterialien mit diversen Einsatzmöglichkeiten: Photonische Sicherheits-Tags, selbstreinigende Oberflächen, Kosmetika oder industrielle Sensoren. Während jedoch die industrielle Fertigung dieser Strukturen meist aufwändig und kompliziert ist, entstehen sie im Schmetterlingsflügel oft auf genial einfache und effiziente Weise. Aus diesem Grund untersucht Professor Eric R. Dufresne an der ETH Zürich insbesondere die zellulären Mechanismen, die in Insekten die komplexen Strukturfarben aufbauen. Verschiedene bunt schillernde Falter und Käfer haben dazu bereits die Entomologische Sammlung der ETH Zürich verlassen und werden nun in Dufresnes Labor am Hönggerberg untersucht.

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Hinterflügel des Schwalbenschwanzes (Ausschnitt): Schwarze, gelbe und rote Schuppen haben Pigmentfarben, blaue Schuppen zeigen irisierende Strukturfarben. (Foto: Michael Greeff, 2017)

Der Schwalbenschwanz erscheint nicht nur auf den neuen Geldscheinen, er fliegt auch in vielen Schweizer Gärten und Wiesen. Er ist Teil unserer reichhaltigen Biodiversität, deren Formenvielfalt und Wert man gerne übersieht. Schön, dass wir nun alle eine kleine Erinnerung daran mit uns herumtragen.

Literatur und Links:

Schweizerische Nationalbank (2017). Notenbroschüre – Die neue 20-Franken-Note. www.snb.ch/de/mmr/reference/nb_20/source/nb_20.de.pdf

Antrittsvorlesung von Prof. Dr. Eric Dufresne, Weiche und Lebende Materialien, ETH Zürich, 11.10.2016. http://www.softliv.mat.ethz.ch/inaugural-lecture.html

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