Neuer Werkstoff lässt Wasser und Öl abperlen

JOT Journal für Oberflächentechnik, Dec 2014

Karlsruher Institut für Technologie

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Neuer Werkstoff lässt Wasser und Öl abperlen

lässt Wasser und Öl 0 Kontakt: Karlsruher Institut für Technologie Institut für Mikrostrukturtechnik , Eggenstein-Leopoldshafen Tel. 0721 608-22740 weiterentwickelter Werksto soll dies möglich machen. In einem aktuellen Forschungsprojekt wurde eine neue Klasse hoch uorierter, superabweisender Polymere entwickelt, an denen sowohl Wasser als - auch Öle abperlen könnten. on Lotuspf lanzen, aber auch von Weißkohlblättern ist das Phänomen bekannt: Wassertropfen perlen einfach von ihnen ab. Dieser klassische Lotuse ekt wird bereits seit längerer Zeit technisch nutzbar gemacht. „Allerdings funktioniert dieser Trick nicht für Öle – die Lotuspf lanze ist wasser- nicht aber ölabweisend“, sagt Dr. Bastian Rapp vom Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) des Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Ölabweisende Oberf lächen müssen chemisch anders aufgebaut sein, hierfür sind Fluorpolymere notwendig“, erklärt der Wissenscha ler. Fluorpolymere sind Hochleistungskunststo e, die sehr hitzebeständig und chemisch überaus stabil sind. Zu dieser Sto lasse gehört das unter dem Handelsnamen Te on bekannte Beschichtungsmaterial für AntihaftBratpfannen. Hohe Abriebbeständigkeit erforderlich „Kombiniert man die chemischen Eigenscha en von Fluorpolymeren mit der Rauigkeit der Lotuspf lanze, erreicht man Ober ächen, von denen sowohl Wasser als auch Öle abperlen“, sagt Rapp. Im Labor ist es bereits gelungen, solche superabweisende Oberächen mit diesem E ekt herzustellen. Im Praxiseinsatz haben sie sich allerdings bislang noch als unzureichend stabil herausgestellt. Vor allem die Emp ndlichkeit gegen Abrieb erweist sich als ein großes Problem. Rapp arbeitet deshalb an der Entwicklung einer neuen Klasse uorierter Polymere, von denen Wasser und Öl abperlen, und die im praktischen Einsatz wesentlich robuster sind. Diese als Fluoropor bezeichneten Polymere sollen die Herstellung des neuartigen Lotus-E ektes auf nahezu beliebigen Ober ächen ermöglichen. Schutz vor Verschmutzung Mit seinem Forschungsvorhaben war der KIT-Wissenscha ler beim NanoMatFutur-Nachwuchswettbewerb des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) erfolgreich. Das Projekt „Fluoropor – chemisch inertes, mikro- bis nanoporöses ‚Te on‘ mit einstellbarem Benetzungsverhalten“ erhält für die kommenden vier Jahre 2,85 Millionen Euro für den Au au einer wissenscha lichen Nachwuchsgruppe. An der Entwicklung des neuen Werksto s arbeiten unter anderem Chemieverfahrenstechniker sowie Fachleute für Organische Chemie, Materialchemie und Prozesstechnik zusammen. Mit dem weiterentwickelten Verfahren können universale Schutzbeschichtungen gegen jede Form von Verschmutzung hergestellt werden, beispielsweise für Auto-Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert und die im Winter nicht einfrieren. Der verarbeitenden Industrie könnten sehr feinporige Siebe zur Verfügung gestellt werden. Aufgrund ihrer Materialchemie und -struktur ermöglichen sie es, Öl-Wasser-Gemische, die als Kühlschmiersto e verwendet werden, wieder zu trennen. Ein weiterentwickelter Werksto stößt Wasser (links) und Öl (rechts) gleichermaßen ab, sodass sie nicht haften oder die Ober äche benetzen können T I K ©


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Karlsruher Institut für Technologie. Neuer Werkstoff lässt Wasser und Öl abperlen, JOT Journal für Oberflächentechnik, 2015, 45-45, DOI: 10.1365/s35144-015-1149-x