Mein Auto ist mein Chamäleon

18. Jänner 2004, 20:10
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Kratzfeste Lackierungen, wie von Mercedes kürzlich präsentiert, sind erste Vorboten einer zukünftigen Generation von intelligenten Oberflächen, die dank Nanotechnologie nicht verschmutzen, die Farbe wechseln oder sich selbst reparieren

Mercedes hat kurz vor Weihnachten eine neue Lackierung vorgestellt, den so genannten Nano-Lack, der bei den teureren Modellen ab sofort in Serie ist und ab Frühjahr für die gesamte Modellpalette zur Verfügung steht. Durch mikroskopisch kleine Keramikteilchen soll die Oberfläche wesentlich resistenter gegenüber Kratzern sein und ihren ursprünglichen Glanz deutlich länger behalten. Die winzigen Partikel vernetzen sich während des Trockenprozesses mit dem Lack und bilden dabei eine sehr dichte Struktur. Interne Tests ergaben auf Dauer einen um rund 40 Prozentpunkte höheren Lackglanz als bei herkömmlichen Klarlacken, berichtet Mercedes.

Wie schon der Name sagt, ist die neue Lackierung ein weiteres Beispiel für das zukünftige Potenzial der Nanotechnologie im Automobilbau. Schon heute gibt es im Auto Beschichtungen im Nano-Maßstab: etwa bei VW und Audi für Wärmeschutzverglasungen, für Scheinwerferreflektoren oder blendfreie Instrumentenabdeckungen. Dennoch sind diese Anwendungen nur erste, vorsichtige Schritte hin zu einer neuen Werkstoffgeneration, die in den Labors der Automobilindustrie erprobt werden. Tatsächlich geht es um so genannte Smart Systems, also schlaue Systeme, die auf äußere Einflüsse in einer intelligenten Form reagieren, entweder durch eine externe Regelung, meist ein elektrischer Regelkreis, oder noch besser: ganz von selbst.

Vorzeigeprojekte

Zu den Vorzeigeprojekten solcher neuen Werkstoffe gehört der Lotusblüteneffekt - Lacke oder auch Glasscheiben, die wie die Lotusblüte nicht verschmutzen und sich quasi selbst reinigen, weil Wasser, Staub- und Schmutzpartikel abperlen. Damit dieser Effekt funktioniert, müssen zwei Eigenschaften zusammentreffen: Niedrige Oberflächenenergie und eine spezielle Topografie, also eine Gestalt der Oberfläche, die etwa einem Wassertropfen zu wenig Halt gibt, weil Kontaktwinkel von deutlich mehr als 120 Grad erreicht werden. Von der Dimension her müsste man übrigens besser vom Mottenaugen-Effekt sprechen, weil die Lotusblüte im Vergleich zum Mottenauge, das viel feiner strukturiert ist, ein relativ grobes Material ist. Die Wirkung, auf die es ankommt, entspricht freilich dem Blatt der Lotusblüte. Der Problem ist: Der Lotusblüteneffekt funktioniert, aber nur beim ersten Mal. Denn sobald die Oberfläche beschädigt wird, was naturgemäß sehr leicht passiert, verliert sie ihre hydrophoben, wasserabweisenden Talente.

Daher arbeiten die Feinmechaniker unter den Ingenieuren nun an der superhydrophoben Oberfläche: Sie zeichnet sich neben einem entsprechend großen Kontaktwinkel vor allem durch die Fähigkeit aus, sich selbst regenerieren zu können, in dem sie zum Beispiel fluorhaltige Verbindungen aus dem Inneren des Materials an die Oberfläche bringt. Auf ähnliche Weise sind theoretisch auch Werkstoffe denkbar, die Risse im Material selbst reparieren, wie die menschliche Haut einen Kratzer, nur schneller. Dazu wird flüssiger Kunststoff in winzigen Kapseln in das Grundmaterial eingebracht. Kommt es nun zu einem Riss, platzen diese Kapseln, und die Flüssigkeit füllt die Wunde wieder aus. Zusätzliche Katalysatoren sorgen dafür, dass der flüssige Kunststoff aushärtet. Auch solche Werkstoffe gibt es bereits, allerdings nur aus Kunststoff und nur im Labormaßstab. Daher sollte man einen eher weiten Zeithorizont veranschlagen, um erste konkrete Anwendungen dieser Art auf der Straße zu sehen - zehn Jahre Minimum.

Schaltbare Farben

Zwar auch noch ein paar Jahre entfernt, aber einer möglichen Realisierung doch schon näher sind beispielsweise schaltbare Farben. Man kann sich also vorstellen, die Farbe eines Interieurs auf Knopfdruck von Grau auf Beige zu ändern oder das Heck von elegantem Schwarz zu gut reflektierendem Weiß oder Gelb, was bei schlechter Sicht sehr hilfreich sein kann und Auffahrunfälle verhindert, wenn man gerade am Ende eines Staus steht. Der Trick ist: Zwischen zwei Elektrodenschichten sind in Nanogröße Pigmente mit unterschiedlichen Farben untergebracht, eingepackt in nicht viel größeren Kapseln. Legt man nun eine elektrische Spannung an, richten sich diese Pigmente jeweils anders aus, und das Auto wechselt seine Farbe, als wäre es ein Chamäleon. (Markus Honsig/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 12. 1. 2004)

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