Wie entstehen leuchtende Farben ganz ohne Farbstoffe – und was hat das mit 3D-Druck zu tun? Mit dieser Frage beschäftigt sich das nächste Wissenschaftsforum des MINT-Campus Alte Schmelz in St. Ingbert. Am Donnerstag, 15.01.2026, ab 19.30 Uhr geht es um sogenannte Strukturfarben, die in der Natur vorkommen und zunehmend auch für technische Anwendungen interessant werden.
Die Veranstaltung findet vor Ort im SFTZ-Gebäude in der Alten Schmelz statt. Der Vortrag wird im Gebäude in der Saarbrücker Str. 38e, 66386 St. Ingbert, angeboten. Die Teilnahme ist kostenfrei. Für den Besuch vor Ort ist eine Anmeldung per E-Mail erforderlich. Parallel dazu wird das Wissenschaftsforum online übertragen, der Zugang ist über den Link t1p.de/Wissenschaftsforum möglich.
Unter dem Titel „Farben ohne Farbstoffe – Vom Schmetterlingsflügel zum 3D-Druck“ erläutert Prof. Dr.-Ing. Markus Gallei von der Universität des Saarlandes, wie sich natürliche Strukturfarben technisch nachbilden lassen. Im Mittelpunkt steht das Thema „Von Strukturfarben in der Natur, deren Steuerung durch Reize und Einblicke zur künstlichen Herstellung im Dünnfilm oder im 3D-Druck“. Koordiniert wird das Wissenschaftsforum von Prof. Dr. Horst Altgeld für den MINT-Campus Alte Schmelz e.V. in Kooperation mit der Initiative Alte Schmelz e.V. und der Stadt St. Ingbert, Bereich Bildung.
Strukturell gefärbte Materialien, die auf äußere Reize reagieren und dabei ihre Farbe ändern können, sind seit einigen Jahren Gegenstand intensiver Forschung. Ihr Potenzial reicht von „intelligenten“ optischen Sensoren bis hin zu fälschungssicheren Produkten. Anders als klassische Farbstoffe oder Pigmente basieren diese Farben nicht auf chemischen Substanzen, die mit der Zeit verblassen können. Die Farbwirkung entsteht durch eine geordnete Anordnung winziger Strukturen, die Licht auf besondere Weise brechen oder reflektieren. In der Natur finden sich solche Effekte etwa in den schillernden Flügeln von Schmetterlingen oder in Vogelfedern.
Die technische Umsetzung dieser Prinzipien ist jedoch anspruchsvoll, vor allem wenn es um die großflächige Herstellung geht. Eine besonders aussichtsreiche Strategie nutzt bestimmte Polymerstrukturen. Im Vortrag werden dabei vor allem sogenannte „Kern-Schale-Partikel“ vorgestellt. Diese winzigen Bausteine besitzen einen harten inneren Kern und eine weiche äußere Schicht. Sie lassen sich kostengünstig herstellen, vielfältig variieren und auch in großem Maßstab produzieren. In die Partikel können Bestandteile integriert werden, die gezielt auf Reize wie Temperatur, Licht, Veränderungen des pH-Werts oder chemische Prozesse reagieren.
Neuere Entwicklungen zeigen, dass sich solche Partikel inzwischen sogar für den 3D-Druck einsetzen lassen. Langfristig könnten so 3D-druckbare, strukturell gefärbte Materialien entstehen, die in vielen Alltagsbereichen genutzt werden: etwa für Ersatzteile, Werkzeuge, Lernmodelle, Spielzeug, Dekoration oder personalisierte Produkte. Besonders interessant ist das Potenzial für umweltfreundliche, „intelligente“ Bauteile, die nicht nur optisch auffallen, sondern zugleich funktional und langlebig sind.
Referent Markus Gallei hat Chemie (Diplom) an der Technischen Universität Darmstadt studiert und im Fach Polymerchemie am damaligen Deutschen Kunststoff-Institut in Darmstadt promoviert. Es folgte ein Forschungsaufenthalt am Helmholtz-Zentrum für Material- und Küstenforschung in Geesthacht in der Abteilung für Polymermembranen. Beim Aufbau seiner Nachwuchsgruppe an der TU Darmstadt arbeitete er zudem als Gastwissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge (USA). 2019 übernahm Gallei den Lehrstuhl für Polymerchemie an der Universität des Saarlandes.
Heute ist er Autor von über 220 wissenschaftlichen Artikeln. In seiner Forschung beschäftigt er sich mit dem Design von Polymeren, Hybridmaterialien, (Nano)kompositen, Nanopartikeln und künstlichen Opalen. Zudem ist er stellvertretender Geschäftsführer der Chemie an der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Universität des Saarlandes und Direktor der wissenschaftlichen Einrichtung SAARENE, dem Saarland Zentrum für Energiematerialien und Nachhaltigkeit.
Für Fragen zur Veranstaltung steht die Koordination über Prof. Dr. Horst Altgeld per E-Mail an horst.altgeld@mintcampus.de zur Verfügung.
