Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einzigartige High-Tech-Anlage zur Herstellung von Nanofasern

12.05.2015

Keylab der TechnologieAllianzOberfranken (TAO) bietet neue Perspektiven für Forschung und Entwicklung

Nanofasern gelten heute weltweit als ein technologisch hochinteressantes Material mit einem breiten Spektrum potenzieller Anwendungen. Um die polymerwissenschaftlichen Grundlagen dieser Anwendungen aufzuklären und innovative Einsatzmöglichkeiten zu erproben, bedarf es hochwertiger Forschungstechnologien.

Am Lehrstuhl für Biomaterialien der Universität Bayreuth unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Scheibel ist jetzt eine neu entwickelte Zentrifugen-Elektrospinnanlage in Betrieb gegangen. Sie erlaubt es mit einer bisher einzigartigen Präzision, feinste Nanofasern über lange Zeiträume hinweg in großen Mengen zu spinnen und punktgenau auf verschiedenste Träger-Materialien aufzutragen.

Die Anlage bildet den Kern eines „KeyLabs“ der TechnologieAllianzOberfranken (TAO), in dem sich die Universitäten Bayreuth und Bamberg mit den Hochschulen für angewandte Wissenschaften in Coburg und Hof zusammengeschlossen haben. Prof. Dr. Frank Ficker, Vizepräsident der Hochschule Hof für die Bereiche Forschung und Entwicklung, hat gemeinsam mit Prof. Scheibel den Aufbau der neuen Anlage initiiert.

„Wir freuen uns schon darauf, diese spannenden Forschungspotenziale gemeinsam mit unserem wissenschaftlichen Nachwuchs zu nutzen, um neue Ideen in der Faserforschung umzusetzen oder im Rahmen von Industriepartnerschaften an der Entwicklung neuer Funktionsfasern zu arbeiten“, so Prof. Scheibel. „Uns steht jetzt für die Faserforschung eine einzigartige Technologie zur Verfügung, wie es sie in ihrer Art nirgendwo sonst in Deutschland gibt. Der Firma Dienes, die die Anlage sehr sorgfältig und aufgrund langjähriger Erfahrungen entsprechend unseren Wünschen realisiert hat, danken wir ausdrücklich für die hervorragende Kooperation.“

Die Anlage wurde von der Firma Dienes in Darmstadt eigens für das neue KeyLab konzipiert, das sich derzeit noch an der Ingenieurfakultät der Universität Bayreuth befindet und ab 2017 im TAO-Forschungsgebäude auf dem Campus angesiedelt sein wird. Die technologische Pointe besteht darin, dass in der Anlage zwei Komponenten, die für sich bereits bekannt sind, zusammengeführt und miteinander verzahnt werden:

• Eine Zentrifuge, die üblicherweise bei der Produktion und beim Auftragen feinster Lack-Tropfen zum Einsatz kommt, wurde umgerüstet – und zwar so, dass mit ihr aus einer Polymerlösung, bedingt durch eine hohe Zentrifugalkraft, winzige Faseransätze (Koni) gebildet werden.

• Unterhalb des Zentrifugenkopfes befindet sich ein starkes elektromagnetisches Feld. Dieses bewirkt, dass die Fäden beschleunigt nach unten in Richtung der Gegenelektrode gezogen werden. Ein Trägermaterial befindet sich auf dieser Gegenelektrode, um die Weiterverarbeitung der nanometerdünnen Fasern zu erleichtern, die sich auf dem Träger als Vlies abscheiden. So verbindet die Anlage die Zentrifugentechnologie mit einem Faserspinn-Know-how, das dem „Elektrospinnen“ zugrunde liegt.

Derzeit arbeiten die Forschungspartner in Bayreuth und Hof gemeinsam u.a. an der Entwicklung von Feinstaubfiltern auf Basis von Spinnenseiden-Nanovliesen. Sie haben eine weit bessere Luftdurchlässigkeit als herkömmliche Filter. Mit klassischen Elektrospinn-Methoden konnten enorme Vorteile der elektrogesponnenen Spinnenseidenvliese in der Filtertechnik gezeigt werden.

Allerdings stellte sich heraus, dass die eingesetzten Methoden für eine Massenproduktion nicht uneingeschränkt tauglich sind, was sich durch die Etablierung der neuen Methode ändert. So entstand die Initiative, für das KeyLab der Universität Bayreuth diese leistungsstarke Anlage zu bauen.

Grundsätzlich ist die Zahl der innovativen Anwendungen, vor allem im Bereich der Filtertechnologie nahezu unbegrenzt. Und auch für die Herstellung von Implantaten in der regenerativen Medizin, beispielsweise die Züchtung von Nervenzellen, zeigen sich Verbesserungsansätze. Derzeit arbeitet die Anlage noch mit einer bioverträglichen Kunststofflösung aus Poly-Ethylen-Oxid oder mit Polymilchsäure.

Aber schon bald – so ist es geplant – wird sie mit einer Lösung aus Spinnenseidenproteinen in Betrieb gehen. Dann könnten die im TAO-KeyLab produzierten Nanofasern eine Kombination aus exzellenten mechanischen Eigenschaften, Bioverträglichkeit und Bioabbaubarkeit aufweisen, an die keine anderen Fasern heranreichen.

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Scheibel
Universität Bayreuth
Lehrstuhl für Biomaterialien
Tel.: +49 (0)921 / 55-7360
E-Mail: thomas.scheibel

Christian Wißler | Universität Bayreuth
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Im Focus: Weltweit genaueste und stabilste transportable optische Uhr

Optische Strontiumuhr der PTB in einem PKW-Anhänger – für geodätische Untersuchungen, weltweite Uhrenvergleiche und schließlich auch eine neue SI-Sekunde

Optische Uhren sind noch genauer als die Cäsium-Atomuhren, die gegenwärtig die Zeit „machen“. Außerdem benötigen sie nur ein Hundertstel der Messdauer, um eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

Ökologischer Landbau: Experten diskutieren Beitrag zum Grundwasserschutz

17.02.2017 | Veranstaltungen

Von DigiCash bis Bitcoin

16.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Stammzellen verlassen Blutgefäße in strömungsarmen Zonen des Knochenmarks

17.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

LODENFREY setzt auf das Workforce Mangement von GFOS

17.02.2017 | Unternehmensmeldung

50 Jahre JULABO : Erfahrung – Können & Weiterentwicklung!

17.02.2017 | Unternehmensmeldung