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Strukturfarben: Wie eine Napfschnecke blaue Streifen bekommt

Zwei Lagen speziell strukturierter Kalkplättchen erzeugen ein leuchtendes Blau, wo es keines geben sollte.
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Die kaum einen Zentimeter lange Häubchenschnecke Patella pellucida lebt völlig unbescholten im Nordatlantik, und kaum jemand hätte je von ihr erfahren, hätte sie nicht auffällige leuchtend blaue Punkte und Streifen auf der Schale. Diese Streifen allerdings haben es in sich: Sie sind das erste bekannte Beispiel für so genannte Strukturfarben aus einem Biomineral. Damit könnte die kleine Napfschnecke Vorbild für die Übertragung des Strukturfarbenprinzips auf Gläser und Keramiken werden.

Strukturfarben kennt man bisher vor allem von Vögeln und Insekten. Sie erzeugen schillernde Blau- und Grüntöne mit Hilfe nanostrukturierter Oberflächen, die nur die gewünschten Farben reflektiert – ähnlich den Regenbogenfarben auf einer CD oder DVD: Die regelmäßig angeordneten Elemente solcher Oberflächen löschen alle anderen Farben durch Interferenz aus. Die bisher bekannten Beispiele für solche gezielt von Lebewesen erzeugten Farbeffekte basieren jedoch allesamt auf organischen Materialien wie Chitin oder Keratin – die unscheinbare Napfschnecke stellt sie jedoch aus Kalziumkarbonat her. Das blaue Leuchten von Patella pellucida entsteht durch zwei Strukturen im Inneren der Schale: Etwa 30 Mikrometer unter der transparenten Oberfläche liegt eine Lage alternierender Kalziumkarbonatplättchen, deren Anordnung darauf optimiert ist, blaues Licht zu reflektieren. Darunter befindet sich eine Schicht kleiner Kügelchen, die alles andere Licht absorbiert.

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