Japanische Forscher haben erstmals ohne umwelt- und gesundheitsschädliche Halogene Glas hergestellt, das sich bei Sonneneinstrahlung selbst verdunkelt. Das neue Glas verzichtet auf Chlor-, Brom- oder Jod-Verbindungen, die in heutigem photochromem Glas Standard sind. In Sonnenbrillen, Windschutzscheiben oder auch Displays kommt solches Glas zum Einsatz. Die Halogene können giftige und krebserregende Verbindungen eingehen, so dass das Glas kaum gefahrlos zu recyclen ist.
Den Erfolg brachte ein Materialwechsel, berichtet das Team um Tetsuo Yazawa vom staatlichen japanischen Institute of Advanced Industrial Science and Technology im Fachblatt
Chemical Communications. Photochromes Glas verdunkelt sich wie ein Schwarzweißfilm, weil Silber-Verbindungen bei einfallendem UV-Licht Energie aufnehmen, so dass sich Silber-Atome bilden, die das Glas dunkel färben.
Derzeit ist es etwa Silberjodid, wobei Elektronen des Jod-Ions sich zum Silber-Ion bewegen und dies zum Silber-Atom vervollständigen. Der Prozess ist umkehrbar – in manchen Gläsern kehren die Elektronen bereits nach wenigen Minuten ohne UV-Licht wieder zurück und hinterlassen Silber-Ionen. Andere Gläser müssen erhitzt werden, um wieder aufzuklaren.
Yazawas Team verwendete ebenfalls Silber-Ionen und den selben Reaktionsvorgang. Statt Jodid, Bromid oder Chlorid setzten die Forscher jedoch auf ungefährliches Nitrat. Ihr Prototyp-Glas färbt sich unter UV-Licht gelb. Nach 15 Minuten Erwärmung auf 500° Celsius wird es wieder klar. Dieser Farbwechsel lässt sich viele Male wiederholen, so die Forscher. Nach dem ersten Erfolg mit halogenfreiem Photochrom-Glas arbeiten sie jetzt daran, Glas in anderen Verdunkelungsfarben herzustellen. Auch muss der Farbwechsel statt unter einem UV-Laser auch unter normalem Sonnenlicht gelingen.
Die reversible Verfärbung birgt auch Möglichkeiten für andere HighTech-Anwendungen: Optische Datenspeicher etwa könnten Informationen aufnehmen, die per UV-Laser ins Glas “gebrannt” werden, berichten die Forscher.
Dörte Saße
