Transparente Beschichtung Montag, 11.12.2017

Abriebfester und transparenter Werkstoff für Beschichtungen entwickelt

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurde „Fluoropor“ entwickelt, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Er verbindet die Eigenschaften von Fluorpolymeren, das heißt Kunststoffen mit Fluoratomen, mit der von Lotuspflanzen bekannten Rauigkeit. So erreichen sie Oberflächen, von denen sowohl Öle als auch Wasser abperlen. Die neuen Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe chemische und thermische Stabilität aus.

Superhydrophobe Eigenschaften entstehen durch Strukturierung auf der Nano- bis Mikroskala. Durch diese extrem feinen Strukturen (ein Nanometer ist ein milliardstel Meter) sind die Oberflächen grundsätzlich äußerst empfindlich gegenüber Abrieb und damit nicht robust genug für alltägliche Anwendungen. Bei „Fluoropor“ hingegen ist die Nano-/Mikrostruktur nicht auf die Oberfläche beschränkt, sondern erstreckt sich durch das gesamte Volumen des Materials. Dadurch erreicht der Werkstoff eine hohe Abriebfestigkeit und Alltagstauglichkeit auf lange Sicht. Der Schaum weist winzige Poren mit einem Durchmesser unterhalb der Wellenlänge sichtbaren Lichts auf, sodass er optisch transparent wirkt. Daher eignet sich „Fluoropor“ ideal als Beschichtung für Glas. Der Werkstoff lässt sich jedoch auch auf andere Materialien wie Metall, Polymere oder Textilien aufbringen. 

„Fluoropor“ lässt sich wirtschaftlich in einem Schritt durch sogenannte photoinduzierte radikalische Polymerisation herstellen und in verschiedenen Dicken fertigen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Arbeit an „Fluoropor“ im Rahmen des Programms „NanoMatFutur“.

• Die Arbeit wurde veröffentlicht in Nature Scientific Reports

Bild: Bastian E. Rapp, KIT - „Fluoropor“ als Beschichtung auf einer Kupfer-Dünnschicht

AK
7.12.17