Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gleichzeitig statt nacheinander gesprüht

24.11.2010
Ultradünne Beschichtungen durch gleichzeitiges Aufsprühen wechselwirkender Substanzen

Beschichtungen funktionalisieren oder schützen die darunter liegende Oberfläche, etwa vor Korrosion, Verkratzen oder Verwittern und können auch für einen ästhetischen Anblick sorgen – man denke beispielsweise an Lacke oder antihaftbeschichtete Pfannen.

Zur Herstellung von Kontaktlinsen, Implantaten, Leuchtdioden oder Solarzellen usw. benötigt man extrem dünne Beschichtungen. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein Team um Gero Decher vom Institut Charles Sadron in Straßburg nun ein neues Verfahren zur Herstellung ultradünner Beschichtungen vor, das besonders einfach, vielseitig anwendbar und auch für die industrielle Produktion geeignet ist.

Eine einfache und gleichzeitig äußerst leistungsfähige Methode zur Herstellung von Nano-Beschichtungen ist die weit verbreitete Layer-by-Layer-Technik. Zwei miteinander wechselwirkende Substanzen, etwa positiv und negativ geladene Ionen, werden dabei abwechselnd auf Oberflächen abgeschieden und bilden in einem Selbstorganisationsprozess dünne Filme.

Eine entscheidende Verbesserung dieser Beschichtungstechnik konnte durch ein Sprühverfahren erreicht werden, bei dem die Lösungen der beiden Substanzen mittels Düsen abwechselnd aufgetragen werden. Sprühen führt zu einer erheblichen Beschleunigung des Verfahren und hat dazu beigetragen, es auf technische Maßstäbe zu übertragen.

Den französisch-deutschen Forschern um Decher und Pierre Schaaf vom Centre National de la Recherche Scientifique sowie Jean-Claude Voegel vom Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale gelang nun eine entscheidende Weiterentwicklung dieser Technik: Bei dem „Simultaneous Spray Coating of Interacting Species“ (SSCIS) genannten Verfahren werden die beiden komplementären Komponenten nicht abwechselnd sondern gleichzeitig aufgesprüht. In Abhängigkeit von den Verfahrensbedingungen lagern sich die Partner-Substanzen rasch an der Grenzfläche unter Bildung einer Schicht zusammen. Die Schichtdicke wird dabei über die Dauer des Sprühvorgangs gezielt zwischen wenigen Nanometern bis in den Mikrometerbereich eingestellt. Es entstehen sehr homogene Filme, die sogar optische Qualität erreichen.

Das einstufige Verfahren ist kostengünstig, robust, benutzerfreundlich und unglaublich variabel. Als gemeinsam aufgesprühtes Substanz-Duo eignen sich im Grunde alle miteinander wechselwirkenden Verbindungen, sogar entgegengesetzt geladene anorganische Ionen. So lassen sich etwa Filme aus Calciumfluorid (für optische Bauteile) oder Calciumphosphat (für Biomaterialien) herstellen.

Interessanterweise funktioniert die neue Technik sogar mit Paarungen, die in konventionellen Layer-by-Layer-Verfahren keine Schichten bilden. Die vorgestellten Ergebnisse eröffnen eine Vielfalt neuer Möglichkeiten, Oberflächen mit spezifischen Funktionalitäten auszustatten, beispielsweise für katalytische Anwendungen, um Implantate noch biokompatibler zu machen oder für die Züchtung künstlicher Gewebe.

Angewandte Chemie: Presseinfo 40/2010

Autor: Gero Decher, Institut Charles Sadron, Strasbourg (France), http://www-ics.u-strasbg.fr/spip.php?article185

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201002729

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://www-ics.u-strasbg.fr/spip.php?article185
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201002729

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Entzündung weckt Schläfer
29.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Rostocker Forscher wollen Glyphosat „entzaubern“
29.03.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten