Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Transparent und haltbar: Fluorfreie schmutzabweisende Polyurethan-Beschichtungen

04.09.2015

Für eine putzfreie Zukunft

Selbstreinigende Fenster, schmutzabweisende Auto-Innenräume, Wände, auf denen Graffiti nicht haften – die Liste von Dingen ist lang, denen wir eine Oberfläche wünschen, an der kein Dreck kleben bleibt.


Neue fluorfreie, auf Polyurethan mit Seitenketten aus Polydimethylsiloxan (PDMS)basierende, schmutzabweisende Beschichtung

(c) Wiley-VCH

Kanadische Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie einen neuen Ansatz für transparente schmutzabweisende Beschichtungen vor, an denen weder wasser- noch fettlösliche Verschmutzungen haften. Anders als herkömmliche Lösungsansätze kommen sie ohne fluorierte Bestandteile aus, was sie wesentlich kostengünstiger und gleichzeitig umweltverträglicher macht.

Bisherige Ansätze für schmutzabweisende Beschichtungen konnten sich nicht recht durchsetzen, da es ihnen entweder an der nötigen Transparenz oder der Verschleißfestigkeit mangelt – oder sie, im Falle fluorhaltiger Typen mit geeigneten Eigenschaftsprofilen, schlicht viel zu teuer für einen breiteren Einsatz sind. Zudem verursachen die fluorhaltigen Produkte Umweltprobleme, da sie nicht abgebaut werden und bioakkumulieren.

Der neue Ansatz des Teams um Guojun Liu von der Queen’s University (Kingston, Ontario) ist dagegen fluorfrei und basiert auf Polyurethan, einem kostengünstigen Kunststoff-Typus, der auf vielen Oberflächen gut haftet. Die neuartigen Beschichtungen bleiben auch bei Schichtdicken von mehreren zehn Mikrometern transparent und klar. Sie weisen sowohl wässrigen als auch öligen Schmutz ab.

Erfolgsgeheimnis sind aufgepfropfte Seitenketten aus Polydimethylsiloxan (PDMS), einem Silikonöl, das bioverträglich ist und auch in der Medizin Anwendung findet. Die einzelnen Komponenten und die Herstellungsbedingungen wurden so gewählt, dass eine stark quervernetzte Polyurethan-Matrix entsteht, in die Nanodomänen aus PDMS eingebettet sind.

Auf der Oberfläche bilden die Silikon-Seitenketten einen dünnen Flüssigkeits-Film, der wie ein Schmiermittel wirkt. Wenn eine andere Flüssigkeit, etwa Speiseöl, auf der Oberfläche verteilt wird, kann diese einfach abgleiten, weil der Film – anders als eine feste Oberfläche – die Flüssigkeit nicht festhalten kann.

Die neuen Beschichtungen weisen Tinte, künstliche Fingerabdrücke sowie Farben ab. Auch nach dem Zerkratzen mit Sandpapier behalten sie ihre schmutzabweisenden Eigenschaften. Diese Belastbarkeit erklären die Forscher damit, dass bei einer Beschädigung aus den Nanodomänen frische PDMS-Seitenketten auf die neuen Oberflächenbereiche gelangen und die verletzte PDMS-Schicht regenerieren.

Denkbare Anwendungen sind Beschichtungen von Touchscreens, z. B. von Mobiltelefonen und anderen tragbaren elektronischen Geräten, sowie Antigraffiti-Beschichtungen.

Angewandte Chemie: Presseinfo 36/2015

Autor: Guojun Liu, Queen's University (Canada), http://www.chem.queensu.ca/people/faculty/Liu

Permalink to the original article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201504892

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | GDCh

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Mikroplastik in Meeren: Hochschule Niederrhein forscht an biologisch abbaubarer Sport-Kleidung
18.09.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Flexibler Leichtbau für individualisierte Produkte durch 3D-Druck und Faserverbundtechnologie
13.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie