Superabweisendes Material lässt Wasser und Öl abperlen

9. November 2014, 16:21
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Grundlagenforschung an dem Werkstoff Fluoropor soll universalen Schutzbeschichtungen den Weg bereiten

Karlsruhe - Oberflächen, die man praktisch nicht putzen muss, weil ohnehin nichts daran haften bleibt: an Materialien, die derartiges leisten, wird bereits seit geraumer Zeit geforscht. Fluoropor etwa ist eine solche Substanz. Dabei handelt es sich um eine neue Klasse hochfluorierter superabweisender Polymere, die sowohl Wasser als auch Öle abperlen lässt - eine bedeutende Weiterentwicklung bisheriger Werkstoffe.

Von Lotuspflanzen, aber auch von Weißkohlblättern ist das Phänomen bekannt: Wassertropfen perlen einfach von ihnen ab. Dieser klassische Lotuseffekt wird bereits seit geraumer Zeit technisch nutzbar gemacht, indem man raue Oberflächen mit besonderen chemischen Eigenschaften herstellt.

"Allerdings funktioniert dieser Trick nicht für Öle – die Lotuspflanze ist wasser- nicht aber ölabweisend", sagt Bastian Rapp vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). "Ölabweisende Oberflächen müssen chemisch anders aufgebaut sein, hierfür sind Fluorpolymere notwendig", erklärt der Wissenschafter.

Fluorpolymere sind Hochleistungskunststoffe, die sehr hitzebeständig und chemisch überaus stabil sind. Zu dieser Stoffklasse gehört das unter dem Handelsnamen Teflon bekannte Beschichtungsmaterial für Antihaft-Bratpfannen. "Kombiniert man die chemischen Eigenschaften von Fluorpolymeren mit der Rauigkeit der Lotuspflanze, erreicht man Oberflächen, von denen sowohl Wasser als auch Öle abperlen", sagt Rapp.

Robuste Beschichtungen

Im Labor ist es bereits gelungen, solche superabweisende Oberflächen mit Lotus 2.0-Effekt herzustellen. Im Praxiseinsatz haben sie sich allerdings bislang noch als unzureichend stabil herausgestellt. Vor allem die Empfindlichkeit gegen Abrieb erweist sich als ein großes Problem. Rapp arbeitet deshalb an der Entwicklung einer neuen Klasse fluorierter Polymere, von denen Wasser und Öl abperlen, und die im praktischen Einsatz wesentlich robuster sind. Diese als "Fluoropor" bezeichneten Polymere sollen die Herstellung des Lotus 2.0-Effekts auf nahezu beliebigen Oberflächen ermöglichen.

Mit "Fluoropor" können universale Schutzbeschichtungen gegen jede Form von Verschmutzung hergestellt werden, beispielsweise für Auto-Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert und die im Winter nicht einfrieren. Der verarbeitenden Industrie könnten sehr feinporige Siebe zur Verfügung gestellt werden, die es dank ihrer Materialchemie und -struktur ermöglichen, Öl-Wasser-Gemische - die als Kühlschmierstoffe verwendet werden - wieder zu trennen. (red, derStandard.at, 09.11.2014)

  • Das neuartige superabweisende Material Fluoropor stößt Wasser (links) und Öl (rechts)  gleichermaßen ab.
    foto: kit/rapp

    Das neuartige superabweisende Material Fluoropor stößt Wasser (links) und Öl (rechts) gleichermaßen ab.

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