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Nie wieder putzen? Nanotechnologie macht's möglich!

02.09.2008
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Leibniz Universität Hannover entwickeln Beschichtungen für selbstreinigende Oberflächen

Zwar ist das "selbstreinigende Haus" derzeit noch Zukunftsmusik, aber schon heute sorgt die Nanotechnologie für Erleichterungen im Alltag. Möglich machen dies Beschichtungen auf Basis von Titandioxid. Dabei wird das weiße, anorganische Pulver auf Oberflächen aufgebracht.

Wenn die Schicht dünner als 100 Nanometer ist (also mehr als zehn Mal dünner als ein Haar), ist sie transparent und es treten auch bei Glas keine sichtbaren Beeinträchtigungen auf. Durch die Einwirkung von Licht entstehen zwei Effekte: Zum einen wird Tropfenbildung verhindert und Wasser breitet sich als ein dünner Film über die gesamte Oberfläche aus. Zum anderen wird durch die sogenannte Photokatalyse organischer Schmutz auf der Oberfläche der Titandioxid-Schicht aktiv zerstört. "Organische Moleküle wie Fette und Öle werden durch den photokatalytischen Effekt bei Bestrahlung mit UV-Licht vollständig abgebaut, wodurch den Schmutzpartikeln der Haftgrund entzogen wird und diese spätestens durch den nächsten Regen von der Oberfläche gespült werden", erklärt Prof. Detlef Bahnemann vom Institut für Technische Chemie der Leibniz Universität Hannover.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der hannoverschen Hochschule waren bis Ende Juli 2008 an der Forschung zur "Erhöhung der aktiven und passiven Sicherheit von Fahrzeugen durch neuartige multifunktionale Nanobeschichtungen - NanoSafe" beteiligt. Das Verbundprojekt mit der Dauer von drei Jahren wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Dabei ging es darum, Beschichtungen zu entwickeln, die möglichst lange haltbar sind und nicht erneuert werden müssen. Die Forscherinnen und Forscher der Leibniz Universität Hannover haben unter anderem an der transparenten Beschichtung von Autoheckscheiben gearbeitet, bei der eine Titandioxid-Lösung während der Produktion aufgetragen wird. Derzeit prüfen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Labor des Institutes für Technische Chemie die Wirksamkeit der Beschichtung. "Die Tests zeigen gute Ergebnisse, aber bis zur möglichen Serienreife wird es vermutlich noch einige Zeit dauern", so Professor Bahnemann.

Außerdem haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Hannover daran gearbeitet, das Beschlagen von Scheinwerfern zu verhindern und sich mit der Entwicklung selbstreinigender Beschichtungen von Instrumenten und Armaturen im Fahrzeuginneren beschäftigt. Ein Problem dabei: Die photokatalytische Selbstreinigung funktioniert bislang nur mit UV-Licht. Die Forscherinnen und Forscher wollen deshalb künftig Katalysatoren entwickeln, die bereits durch sichtbares Licht aktiviert werden können und damit auch in Innenräumen funktionieren.

Durch Photokatalyse können übrigens auch Stickoxide, wie NO und NO2, abgebaut werden. Die gasförmigen Verbindungen entstehen zum Beispiel bei Verbrennungsvorgängen in Kraftwerken und Kraftfahrzeugen. Stickstoffoxide sind beim Einatmen gesundheitsgefährdend und ihre maximal zulässige Konzentration muss durch zukünftige EU-Richtlinien ab dem 1. Januar 2010 deutlich reduziert werden. "Die Idee ist, möglichst viele Oberflächen von Gebäuden, Straßen und Gehwegen mit Photokatalysatoren zu beschichten", sagt Professor Bahnemann. "Natürlich ist das Ganze aber nur die zweitbeste Technologie, denn am besten wäre es, gleich die Entstehung von Stickoxiden zu verhindern."

Dr. Stefanie Beier | Leibniz Universität Hannover
Weitere Informationen:
http://www.uni-hannover.de

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