Ein Stück Empa am Handgelenk

Empa-Forschung lässt Schweizer Uhren heller leuchten: Der an der Empa weiterentwickelte Leuchtstoff «Swiss Super-LumiNova» ziert heute die Zeiger und Ziffernblätter einiger Armbanduhren, darunter auch die «MoonSwatch»-Kollektion von Swatch und Omega.

Kaum eine andere Uhr ist so weit gereist wie sie: Die Omega «Speedmaster Professional», auch bekannt als «Moonwatch». NASA-Astronaut Buzz Aldrin trug sie am Handgelenk, als er am 20. Juli 1969 als zweiter Mensch die Oberfläche des Mondes betrat. Über 50 Jahre später macht die Kollektion «MoonSwatch» von Swatch und Omega das ikonische Design erschwinglicher.

Für den Einsatz im Weltraum ist die «MoonSwatch» zwar nicht zugelassen - dafür enthält sie ein Stück Empa-Forschung: Die Zeiger und Stundenmarkierungen sind nämlich mit dem Leuchtstoff «Swiss Super-LumiNova» beschichtet. Von 2013 bis 2015 wurde er von der Appenzeller Firma RC Tritec AG, der Empa und der Universität Genf im Rahmen eines KTI-Projekts (Kommission für Technologie und Innovation, die heutige Innosuisse) weiterentwickelt.

Der Leuchtstoff basiert auf Strontiumaluminat. Diese kristalline anorganische Verbindung wurde in den 1990-er Jahren entwickelt, um die radioaktiven Leuchtstoffe Radium und Tritium abzulösen. In die Kristallstruktur des Strontiumaluminats sind einzelne Atome der seltenen Erden Europium und Dysprosium eingelagert. Durch einen komplexen Mechanismus speichert das Material eintreffendes Licht und gibt dieses zu einem späteren Zeitpunkt wieder ab. Dieses Phänomen ist als Phosphoreszenz bekannt. Solche nachleuchtenden Stoffe sind nicht nur in Armbanduhren zu finden: Viele Notfallschilder sowie die Bodenmarkierungen in Passagierflugzeugen enthalten phosphoreszierende Verbindungen.

Wie hell und wie lange ein Material nachleuchtet hängt von zahlreichen Variablen bei der Herstellung ab: von der genauen Zusammensetzung des Ausgangsmaterials bis hin zur Temperatur und Atmosphäre im Brennofen. Durch das Variieren dieser Parameter und die genaue Analyse der so entstandenen Materialproben ist es dem Forschungsteam gelungen, ein sehr hell und sehr lange nachleuchtendes Material für die Schweizer Uhrenindustrie zu entwickeln.

Zum Einsatz kommt der Leuchtstoff indes nicht nur in der «MoonSwatch», sondern auch in zahlreichen anderen Uhrenmarken und -modellen. Wer nachts auf die Uhr schaut, sieht also womöglich Empa-Knowhow (mit-)leuchten.