Statt "immer größer, immer höher, immer weiter" gilt in der Nanotechnologie "immer kleiner, immer schneller, immer effektiver". In der Industrie werden diesem Feld besonders gute Zukunftsaussichten eingeräumt. Der wachsenden Bedeutung der Nanotechnologie trägt die O&S, internationale Fachmesse für Oberflächen und Schichten, vom 12. bis 14. Juni 2012 mit dem SchauPlatz NANO Rechnung. Die interdisziplinäre B2B-Kommunikations- und Vermarktungsplattform der Nanotechnologiebranche ist ein seit Jahren etabliertes Forum in der Industrie. "Wir zielen insbesondere auf die Vernetzung von Anwendern und Anbietern ab", erklärt Ronald Beiersdorff, Geschäftsführer der Ronald Beiersdorff GmbH, München, der den SchauPlatz NANO auf der O&S organisiert.
Der Begriff Nanotechnologie bezeichnet Strukturen, Kristallite und Partikel, die zwischen einem und 100 Nanometer (Millionstel Millimeter) groß sind. Diese Winzigkeit ist einer der Hauptgründe für die speziellen mechanischen, optischen, magnetischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften, die mit der Nanotechnologie verbunden sind. Insbesondere die Oberflächeneigenschaften spielen gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien eine immer wichtigere Rolle - deshalb sind sie in der Oberflächen- und Beschichtungstechnologie von so großem Interesse. "Es gibt eine Vielzahl von thematischen Überlappungen der Querschnittstechnologien Nanotechnologie und Oberflächentechnik. Vor allem die Industrielle Plasma-Oberflächentechnik ist mit den Verfahren zur Erstellung dünner funktionaler Schichten stark involviert", betont Dr. Martin Riester, im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) zuständig für den Bereich Oberflächentechnik und Industrielle Plasma-Oberflächentechnik.
Innovative Anwendungen gibt es in großer Anzahl: Die Schweizer SuSoS AG (Duebendorf) hat Haftungslösungen auf Nanobasis nach dem Vorbild der Miesmuschel entwickelt, die eine Verbindung von schwer zu klebenden Materialien ermöglicht - unabhängig davon, ob es sich um Metalle, Glas, Keramik, verschiedene Kunststoffe, Textilien oder Leder handelt. Aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit reagieren viele Polymere wie PTFE (Polytetrafluorethylen, auch als Teflon bezeichnet) oder Silikone nur schwer und lassen sich nicht einfach zusammenfügen. "Unsere Lösungen beruhen auf der hydrophilen, also wasseranziehenden Eigenschaft des polymerbasierten Primers, der die Oberflächenspannung permanent verändert und deshalb eine vollkommene Benetzbarkeit garantiert", erklärt Dr. Samuele Tosatti, CEO der SuSoS AG. Der Primer besteht aus zwei Bestandteilen, einem Haftvermittler und einer aktiven Lösung, die sich dem Substrat anpasst.
Natur als Vorbild
Eine Weltneuheit präsentiert das Spin-off-Unternehmen der ETH Zürich im Bereich der Schmierung, die sich auf Wasser gründet. Bei diesem biokompatiblen Rezept werden Wirkprinzipien der Natur nachempfunden. Trotz seiner schlechten Gleitfähigkeit sind die meisten natürlichen Systeme mit Wasser geschmiert. Die SuSoS-Forscher haben dieses Prinzip aufgegriffen und ein biologisch abbaubares Additiv auf Basis von Polyethylenglykol entwickelt, das dem Wasser nur in einem Anteil von 0,001 Prozent beigesetzt wird. Bei Kontakt mit der Zieloberfläche werden die Additivmoleküle absorbiert, und es entsteht ein schmierendes Wassergel. Versuche mit verschiedenen mechanischen Systemen haben ergeben, dass die Wasserschmierung ähnlich gut funktioniert wie traditionelle Mineralöle. Eine entsprechende Anordnung von Molekülen nutzen Schnecken für die gleitende Fortbewegung.
Die sarastro GmbH (Göttelborn) hat sich mit ungewöhnlichen Effekten auf die "Nanotechnologie" spezialisiert. In manchen Krankenhäusern riecht der PVC-Fußboden jetzt nach Zitronen und Orangen statt nach Klinik. Möglich macht das die so genannte APE-Technologie, hinter der sich eine Verkapselung von Duftstoffen verbirgt. Ähnlich lassen sich auch Biozide, also antimikrobielle Substanzen, "verpacken". sarastro hat es geschafft, den kontrollierten Einsatz von Bioziden, die Kombination unterschiedlich wirkender und wirksamer Biozide und die Anwendung intelligenter Verkapselungstechnologie zu hocheffizienten Systemen zu kombinieren, um verschiedenen Arten der Verkeimung wirkungsvoll zu begegnen.
Die neue Technik erlaubt es, verschiedene Stoffe auch über längere Zeiträume aus Bauteilen und Beschichtungen (wie PVC-Versiegelungen) freizusetzen. Einzigartige Additive verleihen dem Trägersystem langanhaltende Eigenschaften. Pharmazeutische Wirkstoffe können mit den Werkzeugen der chemischen Nanotechnologie in Beschichtungen eingearbeitet werden und beispielsweise einen Bodenbelag über eine längere Dauer funktionalisieren. "Basierend auf dieser Technologie haben wir Produkte mit keimabtötenden Eigenschaften erfolgreich im Markt etabliert", erklärt Hermann Schirra, Geschäftsführer der sarastro GmbH.
Auf der O&S 2012 werden Nanooberflächen eine wichtige Rolle spielen. Viele Entwicklungen sind auf dem Weg von der Forschung in die Anwendung. In der Funktionalisierung von Oberflächen kann die Nanotechnologie zeigen, welches Potenzial in ihr steckt. Der SchauPlatz NANO ist ein wichtiger Treffpunkt für die Branche.
Der Begriff Nanotechnologie bezeichnet Strukturen, Kristallite und Partikel, die zwischen einem und 100 Nanometer (Millionstel Millimeter) groß sind. Diese Winzigkeit ist einer der Hauptgründe für die speziellen mechanischen, optischen, magnetischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften, die mit der Nanotechnologie verbunden sind. Insbesondere die Oberflächeneigenschaften spielen gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien eine immer wichtigere Rolle - deshalb sind sie in der Oberflächen- und Beschichtungstechnologie von so großem Interesse. "Es gibt eine Vielzahl von thematischen Überlappungen der Querschnittstechnologien Nanotechnologie und Oberflächentechnik. Vor allem die Industrielle Plasma-Oberflächentechnik ist mit den Verfahren zur Erstellung dünner funktionaler Schichten stark involviert", betont Dr. Martin Riester, im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) zuständig für den Bereich Oberflächentechnik und Industrielle Plasma-Oberflächentechnik.
Innovative Anwendungen gibt es in großer Anzahl: Die Schweizer SuSoS AG (Duebendorf) hat Haftungslösungen auf Nanobasis nach dem Vorbild der Miesmuschel entwickelt, die eine Verbindung von schwer zu klebenden Materialien ermöglicht - unabhängig davon, ob es sich um Metalle, Glas, Keramik, verschiedene Kunststoffe, Textilien oder Leder handelt. Aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit reagieren viele Polymere wie PTFE (Polytetrafluorethylen, auch als Teflon bezeichnet) oder Silikone nur schwer und lassen sich nicht einfach zusammenfügen. "Unsere Lösungen beruhen auf der hydrophilen, also wasseranziehenden Eigenschaft des polymerbasierten Primers, der die Oberflächenspannung permanent verändert und deshalb eine vollkommene Benetzbarkeit garantiert", erklärt Dr. Samuele Tosatti, CEO der SuSoS AG. Der Primer besteht aus zwei Bestandteilen, einem Haftvermittler und einer aktiven Lösung, die sich dem Substrat anpasst.
Natur als Vorbild
Eine Weltneuheit präsentiert das Spin-off-Unternehmen der ETH Zürich im Bereich der Schmierung, die sich auf Wasser gründet. Bei diesem biokompatiblen Rezept werden Wirkprinzipien der Natur nachempfunden. Trotz seiner schlechten Gleitfähigkeit sind die meisten natürlichen Systeme mit Wasser geschmiert. Die SuSoS-Forscher haben dieses Prinzip aufgegriffen und ein biologisch abbaubares Additiv auf Basis von Polyethylenglykol entwickelt, das dem Wasser nur in einem Anteil von 0,001 Prozent beigesetzt wird. Bei Kontakt mit der Zieloberfläche werden die Additivmoleküle absorbiert, und es entsteht ein schmierendes Wassergel. Versuche mit verschiedenen mechanischen Systemen haben ergeben, dass die Wasserschmierung ähnlich gut funktioniert wie traditionelle Mineralöle. Eine entsprechende Anordnung von Molekülen nutzen Schnecken für die gleitende Fortbewegung.
Die sarastro GmbH (Göttelborn) hat sich mit ungewöhnlichen Effekten auf die "Nanotechnologie" spezialisiert. In manchen Krankenhäusern riecht der PVC-Fußboden jetzt nach Zitronen und Orangen statt nach Klinik. Möglich macht das die so genannte APE-Technologie, hinter der sich eine Verkapselung von Duftstoffen verbirgt. Ähnlich lassen sich auch Biozide, also antimikrobielle Substanzen, "verpacken". sarastro hat es geschafft, den kontrollierten Einsatz von Bioziden, die Kombination unterschiedlich wirkender und wirksamer Biozide und die Anwendung intelligenter Verkapselungstechnologie zu hocheffizienten Systemen zu kombinieren, um verschiedenen Arten der Verkeimung wirkungsvoll zu begegnen.
Die neue Technik erlaubt es, verschiedene Stoffe auch über längere Zeiträume aus Bauteilen und Beschichtungen (wie PVC-Versiegelungen) freizusetzen. Einzigartige Additive verleihen dem Trägersystem langanhaltende Eigenschaften. Pharmazeutische Wirkstoffe können mit den Werkzeugen der chemischen Nanotechnologie in Beschichtungen eingearbeitet werden und beispielsweise einen Bodenbelag über eine längere Dauer funktionalisieren. "Basierend auf dieser Technologie haben wir Produkte mit keimabtötenden Eigenschaften erfolgreich im Markt etabliert", erklärt Hermann Schirra, Geschäftsführer der sarastro GmbH.
Auf der O&S 2012 werden Nanooberflächen eine wichtige Rolle spielen. Viele Entwicklungen sind auf dem Weg von der Forschung in die Anwendung. In der Funktionalisierung von Oberflächen kann die Nanotechnologie zeigen, welches Potenzial in ihr steckt. Der SchauPlatz NANO ist ein wichtiger Treffpunkt für die Branche.
