Glitzernde Schichten für Kunst und Optik
©Raimund Stöppler. Berechenbare Hightech-Beschichtungen auf Zifferblättern. Mit der Kunst des Goldschmieds Olaf Heichert entstehen daraus einzigartige Armbanduhren. Hier aus der Serie »Nexus« (griechisch: Verbindung, Verknüpfung).
Werden Zifferblätter von Armbanduhren mit mehreren Schichten verschiedener Stoffe bedampft, so glänzen sie mit einem Farbspiel. Mit einer neuen Software lassen sich Farbkontraste und sogar der Farbeindruck für verschiedene Betrachtungswinkel berechnen.
Zifferblätter von Uhren, Brillengestelle, metallische Lampenschirme und andere hochwertige Konsumgüter werden zunehmend mit dekorativen Oberflächen ausgestattet. Aufgedampfte Schichten hinterlassen einen brillianteren Eindruck als Lackierungen, da sie erheblich mehr Licht reflektieren.
Schillernde Reflexionen, die zudem je nach Betrachtungswinkel verschieden farbig erscheinen, berechnen Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig mit ihrer neuen Software. »Das Besondere an unserem Programm ist, dass der Farbkontrast optimiert und der Verlauf der Farben ganz nach Kundenwunsch eingestellt werden kann,« erläutert Frank Neumann. »Ein genetischer Algorithmus im Programm optimiert die Anzahl und die Dicken der Schichten, die für den vorgegebenen Effekt erforderlich sind. Wie in der Evolutionsbiologie überlebt die Lösung, die mit dem geringsten Aufwand den Effekt erzeugt.«
Für eine einfache seidenmatte Oberfläche genügt es, eine zehntausendstel Millimeter dünne Schicht des weißen Titandioxids abzuscheiden. Komplexe Farbspiele erscheinen hingegen erst mit mehreren Dutzend Schichten. Verschiedenste oxidische Stoffe in unterschiedlichen Stärken werden dann im Vakuum nacheinander mit PVD-Verfahren (physical vapour deposition) auf die Unterlage aufgedampft. So wurden am Fraunhofer-Institut auch Zifferblätter für Armbanduhren dekoriert. Der Goldschmied und Uhrmacher Olaf Heichert bearbeitet sie und die Gehäuse der Uhren mit verschiedenen Ätz-, Präge- und Graviertechniken. Die schillernden Schichten des IST erhöhen den ästhetischen Reiz der kleinen Kunstwerke.
Diese geglückte Verbindung von Hightech und Kunst ist jedoch eher ein Nebenprodukt der neue Software. Ursprünglich wurde sie entwickelt, um Beschichtungen von Bauteilen für optische Präzisionsgeräte zu berechnen. Bei Laserspiegeln bewirken die Multischichten, dass Licht möglichst vollständig reflektiert wird. Bei Filtern lassen sie möglichst exakt nur bestimmte Wellenlängen hindurch.
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