Sich hinter Pilzen zu verstecken, verlangt im Allgemeinen nach keiner hohen Kunstfertigkeit – vorausgesetzt natürlich, man ist nicht allzu groß. Sind die angepeilten Pilze allerdings weiß, während man selbst in allen Regenbogenfarben schillert, hilft einem auch genügende Kleinheit nicht mehr weiter. Käfer der südostasiatischen Gattung Cyphochilus machten deshalb den einzig logischen Schritt: Sie erbleichten ebenfalls.

Das hingegen ist keineswegs trivial. Um richtig weiß zu werden, reichen die gängigen Färbemechanismen im Tierreich – weder die Pigmentierung, noch die schillernde Oberflächenstruktur vieler Insektenpanzer – meist nicht aus. Denn: Sie reflektieren immer nur Licht einzelner Wellenlängen. Für die Farbe Weiß ist aber normalerweise ein Material gefragt, das sämtliche Wellenlängen auf einmal streut.

Cyphochilus hat dieses Problem brillant gemeistert. Er erstrahlt nicht nur in einem Weiß, das es mit sämtlichen künstlichen Farbstoffen aufnehmen kann – und die meisten sogar noch übertrifft –, ihm gelingt dieses Kunststück auch noch mit einer extrem dünnen Struktur von nur fünf Mikrometern (also Tausendstel Millimeter) Dicke. Künstliche Farbstofflacke und andere Materialien müssten um zwei Größenordnungen dickere Schichtstärken erreichen, um vergleichbar gut das Licht reflektieren zu können, meint Peter Vukusic, Physiker von der Universität Exeter.

Zusammen mit seinen Kollegen hat er jetzt herausgefunden, wie der Trick des Käfers funktioniert: Der Grund für die weiße Farbe liegt in den hauchdünnen Schuppen, die den Körper des Insekts bedecken und deren Oberfläche komplett aus einem Geflecht feiner Fasern besteht. Diese so genannten Filamente, jedes davon nur rund 250 Nanometer im Querschnitt, haben die Eigenschaft, Licht zu reflektieren, und machen die Schuppen zu einem photonischen Material, das die Ausbreitung auftreffender Lichtwellen gezielt beeinflussen kann.

Auch von Schmetterlingen und anderen Käfern kennt man solche photonischen Stoffe. Im Unterschied zu denen des Cyphochilus weisen sie jedoch eine regelmäßige, kristallartige Struktur auf. Der irisierende Effekt solcher photonischer Kristalle entsteht genau dadurch, dass ihre regelmäßige dreidimensionale Anordnung aus verschiedenen Blickwinkeln jeweils unterschiedliche Wellenlängen zurückwirft. Bei Cyphochilus hingegen sind die Filamente hochgradig ungeordnet. Erst diese zufällige Anordnung schafft die Streuung aller Wellenlängen und macht den Krabbler weiß.

In beiden Fällen spielt außerdem noch der Raum zwischen den lichtaktiven Strukturbausteinen eine Rolle. Dort wird das Licht eingefangen und solange hin- und herreflektiert, bis es wieder aus dem Material hinausfindet. Wie oft dies geschieht und welche Winkel dabei auftreten, bestimmt dann den optischen Eindruck.

Geht es nach Vukusic, sind jetzt die Bioniker gefragt, die besonderen Farbeigenschaften der Käferschuppen für technische Zwecke in Beschlag zu nehmen. Neuentwicklungen von Handydisplays und E-Paper, also elektronisches "Zeitungspapier", verwenden heute bereits so genannte organische Leuchtdioden (OLEDs). Ihr Vorteil, etwa gegenüber den Flüssigkristall-Anzeigen, liegt unter anderem in der Biegsamkeit und geringen Dicke der Anzeigefläche. Hier könnte auch ein Material, das die Käferschuppen nachahmt, zum Einsatz kommen, spekuliert der Forscher.

Vukusic selbst hatte sich vor einigen Jahren die optischen Eigenschaften der Schmetterlingsflügel zum Vorbild genommen und zusammen mit einer Kosmetikfirma ein Make-up entwickelt, das ganz ohne Pigmente auskommt. Da der Käfer nun, wie die Wissenschaftler herausfanden, um ein Vielfaches weißer ist als Zahnschmelz, stellten sie bereits jetzt eine blendende Zukunft in Aussicht: Schon eine winzige Zusatzschicht würde genügen und der Begriff "strahlendes Lächeln" hätte eine völlig neue Bedeutung.