02.12.2010

Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland

Optimiertes Anwendungsverfahren für aufsprühbare Nanoschichten

Wissenschaftler des Charles Sadron Instituts des CNRS [1] haben ein Verfahren entwickelt, mit dem das Aufsprühen von Nanoschichten optimiert wird. Diese Sprays werden dazu verwendet, Oberflächen mit Schichten zu versehen, die ihnen bestimmte optische, elektrische oder biologische Eigenschaften verleihen sollen. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Biowerkstoffe und Gewebetechnik (Inserm/Universität Straßburg) wurde ein breites Anwendungsspektrum entwickelt, dass für die Industrie von großem Interesse sein könnte.

Kontaktlinsen, Autos, Aufkleber oder antihaftbeschichtete Pfannen: Bei vielen Alltagsgegenständen finden spezifische funktionale Beschichtungen Anwendung. Bereits vor etwa 15 Jahren wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem dünne Schichten von Nanomaterialien aufgetragen werden konnten. Das Prinzip bestand darin, verschiedene Schichten nanometergenau einzeln übereinanderzulegen. Die Struktur und die chemische Funktion der jeweiligen Schichten wurden von der Sequenz und der Art der im Film eingearbeiteten Komponenten (Polymer, Pigmente, Protein, usw.) bestimmt. Diese "Schicht für Schicht"-Methode ermöglicht es, Werkstoffe mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften herzustellen. Dieses preiswerte und umweltschonende Verfahren zählt zu den 10 wichtigsten Entdeckungen der letzten 10 Jahre im Bereich der Chemie.

Nun wurde diese Methode zum Auftragen von Schichten noch weiter optimiert und die Anwendung vereinfacht. Ursprünglich waren für diese Technik mehrere Tauchgänge in verschiedene Flüssigkeiten und lange Einwirkzeiten nötig. Heute sind die Wissenschaftler in der Lage, mit zwei Sprühfläschchen zwei Flüssigkeiten gleichzeitig aufzutragen. Der Zeitgewinn und die logistischen Vorteile sind somit beachtlich.

Diese außergewöhnliche Methode lässt sich ebenfalls auf vollkommen neue Werkstoffklassen anwenden, wie z.B. auf hundertprozentig anorganische Filme. Somit erweitern sich die Anwendungsbereiche in den verschiedensten Technologie-Bereichen: LEDs, Brennstoffzellen, photovoltaische Zellen, Korrosionsschutz, flexible Bildschirme, usw. Durch die Integration biologisch aktiver Moleküle in diese Filme (Peptide, Enzyme, Medikamente, Proteine, DNA, Zellen, usw.) können ebenfalls mehrere Bereiche der Biologie abgedeckt werden: Biokompabilität von Implantaten, Pflaster, Gewebetechniken, Biosensoren, etc.

Die Forschungsergebnisse wurden am 23. November 2010 in der Online-Ausgabe der Zeitschrift Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht [2].
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[1] Französisches Zentrum für wissenschaftliche Forschung
[2] "Spray-On Organic/Inorganic Films: A General Method for the Formation of Functional Nano- to Microscale Coatings", Mathias Lefort, Gabriela Popa, Dr. Emek Seyrek, Dr. Rafael Szamocki, Dr. Olivier Felix, Dr. Joseph Hemmerlé, Dr. Loïc Vidal, Dr. Jean-Claude Voegel, Dr. Fouzia Boulmedais, Prof. Gero Decher, Prof. Pierre Schaaf - 23.11.2010 - DOI: 10.1002/anie.201002729
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201002729/abstract

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