Ultradünne nanopool® Schichten

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat im Rahmen verschiedener Forschungsförderungsprojekte als eine von sieben Disziplinen den Bereich „Ultradünne Schichten“ definiert. Die Kernkompetenz der nanopool® GmbH liegt in der Herstellung von Nanoschichten. Die frei von Nanopartikeln hergestellten Flüssigkeiten erzeugen, basierend auf den Grundlagen des nass-chemischen Sol-Gel-Prozesses, nanoskalige funktionale Schichten. Um ultradünne Schichten zu erzeugen, werden bei unserem Verfahren keine Nanopartikel benötigt. Nicht alles, was Nanopartikel enthält, gehört auch zur Nanotechnologie; und ebenso gilt, dass es verschiedenste Nanotechnologien gibt, die ohne die Verwendung von Nanopartikel arbeiten.

Unsere ultradünnen Nanoschichten zeichnen sich durch folgende Funktionen aus:

• Easy-to-Clean Oberflächen
• Schmutzabweisende Oberflächen
• Abrasionsschutz (Verschleißschutz)
• Kratzfeste Oberflächen
• Antibakterielle Oberflächen
• Korrosionsschutz
• Feuchtigkeitsschutz
• Säure- und Laugenschutz
• UV-Schutz uvm.

um nur einige zu nennen. Durch Variationen der Formulierungen können wir den unterschiedlichsten Oberflächen neue oder geänderte Eigenschaften verleihen, wie z.B. Hydrophobie, Wärmereflektivität, Härte oder Gleiteigenschaften. Ultradünne Schichten der nanopool® GmbH zeichnen sich durch Transparenz, hohe Bindungskräfte und umfassende chemische Beständigkeit aus. Die nanoskaligen Schichten bestehen aus polymerisierten SiO2-Molekülen, die durch Selbstorganisation vollständig miteinander vernetzt sind und sich geometrisch ausrichten. An den Grenzflächen der SiO2-Moleküle treten quantenmechanische Effekte auf, die zu völlig neuen Eigenschaften führen. Die Bindungseigenschaften zwischen verschiedenen Stoffen gehen auf andere Prinzipien und Kräfte zurück, als wir das aus der Welt des Makrokosmos kennen. Die nanopool® GmbH nutzt diese Bindungseigenschaften, um Schutz- oder Verschleißschichten auf Oberflächen zu erzeugen, die selbst großen Kräften, wie z.B. durch einen Hochduckreiniger erzeugt, widerstehen können. Erst das umfassende Verständnis dieser Bindungskräfte macht die Entwicklung ultradünner funktionaler Schichten möglich.

Die mittels eines Rasterelektronenmikroskopes erstellte Aufnahme einer Faser zeigt die homogene, duktile Struktur der nanopool®-Beschichtung

Abb2. Ausschnitt vergrößert

Abb3. SiO2-Nanopartikel, Quelle: Prof. Krug, Karlsruhe

Der Größenvergleich zeigt eindeutig, dass die 100 Nanometer Dicke nanopool®-Beschichtung (Abb2.) dem Durchmesser der SiO2-Nanopartikel entspricht (Abb 3.). Ebenfalls ist deutlich zu sehen, dass die nanopool®-Beschichtung sich wie ein Film oder eine Folie um die Trägerfaser gelegt hat. Schließlich ist sie als Polymer, d.h., als lange Verkettung vieler monomerer Moleküle einem Kunststoff ähnlich.