Nanoversiegelung

Wasser perlt, ähnlich wie beim Lotuseffekt, von der beschichteten Glasoberfläche ab

Unter dem Begriff Nanoversiegelung versteht man im Allgemeinen einen Eingriff in die Oberflächenstruktur verschiedener Materialien. Dieser dient der Oberflächenvergütung und somit der Resistenz gegen Wasser, Fette, Öle, Kalkablagerungen und anderer Schmutzpartikel. Nanoversiegelungen werden meistens mit der Vergütung von Glasoberflächen assoziiert und stellen eine Weiterentwicklung des Lotuseffekts dar.

Prinzip

Die Nanoversiegelung baut auf einer extrem glatten Oberfläche auf und geht eine feste chemische Verbindung mit ihr ein. Nanopartikel haben eine Größe von weniger als 100 Nm und "versiegeln" die Oberfläche, indem sie sich absetzen. Die Versiegelung besteht darin, dass sich andere Materialien, wie Wasser, Staub und Kalk nicht mehr ablagern können und daher einfach abperlen. Bei porösen Materialien ist eine Ablösung aufgrund der enorm festen Bindung nicht mehr möglich. Bei bereits glatten Oberflächen, wie Glas ist ein Entfernen der Nanoschicht nur mit erheblichem Aufwand und Verwendung von Stahlwolle, Scheuermitteln und ähnlichem möglich. ^[1]

Forschungsgeschichte

Der Lotuseffekt stellt ein Selbstreinigungsprinzip dar, das auf Minimierung von Kontaktflächen und daher von Adhäsionskräften aufbaut. Allerdings stellt dieses Verfahren keinen Schutz gegen stark benetzende Lösungsmittel dar. Vereinfacht ausgedrückt birgt die "künstliche Rauheit" ein Gefahrenpotenzial. ^[2] Auf dieser Grundlage begannen Forschungen zur Optimierung dieses Effekts. Das Ergebnis sind verschiedene Artikel auf Nanotechnologie, die im weltweiten Markt mit ausgezeichneten Eigenschaft angepriesen werden. Oftmals muss man solchen Produkten aber mit Vorsicht begegnen.

Verwendung

Grundsätzlich gibt es zwei Arten der Verwendung von Nanoversiegelungen. Eine Art besteht darin, die Nanoteilchen bereit beim Herstellungsprozess mit thermischer Härtung einzubinden. Oftmals werden auch Oberflächenschutzpräparate angeboten, die nachträglich auf die Oberflache aufgetragen werden. Die Produktbezeichnungen reichen hierbei von "Nanoschutz" über "Invisible Shield" bis hin zu "Anti-Kalk".

Anwendungsgebiete

Das wohl häufigste Anwendungsgebiet von Nanoversiegelungen sind Glasoberflächen aller Art. So zum Beispiel, um Kalkablagerungen an Duschabtrennungen zu verhindern, leichteres Reinigen von Fettrückständen aufgrund Fingerabdrücken bei Glasfronten und Computermonitoren, einfacheres Säubern von Brillengläsern, bessere Sicht im Straßenverkehr durch abperlenden Regen an der Windschutzscheibe und auch Schutz vor Beschlagen der Brille im Sportbereich, wie beim Gerätetauchen oder Skifahren. Viele Produzenten sind aber auch bestrebt, ihr Produkt vielseitiger zu gestalten. So wird häufig auch die Verwendung zur Veredelung von Lack-, Holz-, Stein-, Textil-, Chrom- und Metalloberflächen sowie von Autofelgen und Häuserfassaden proklamiert. Auch andere Arten des Schutzes werden in Betracht gezogen. So soll die Verwendung von Nanopartikeln in Hautcremes das Eindringen von UV-Strahlung verhindern.

Anwendung in der Praxis

Um eine gute Wirksamkeit der Nanoversiegelung bei der Endanwendung zu gewährleisten, müssen in der Praxis einige Schritte beachtet werden. Die Nichtbeachtung einer oder mehrerer dieser Schritte führt häufig zu einer geringeren Wirksamkeit der Versiegelung. Entscheidender erster Schritt bei der Anwendung sollte in jedem Fall eine gründliche und tensidfreie Reinigung der Oberfläche sein. Wird eine Oberfläche nicht ordnungsgemäß gereinigt, können die Nanopartikel nicht richtig anhaften. Erst im Anschluss darf die Versiegelungsflüssigkeit aufgetragen und auspoliert werden. Wichtig dabei ist eine sparsame Verwendung, da es sonst zu Schlierenbildung kommen kann. Bei korrekter Anwendung kann man je nach Produkt und Hersteller von einer Haltbarkeit von mindestens sechs Monaten ausgehen. ^[3]

Kritik

Die Anpreisungen von Nanoversiegelungen müssen laut Ansicht mancher Kritiker mit Vorsicht genossen werden. Die meisten Produkte und auch Informationsseiten haben kommerziellen Hintergrund und sind somit um positive Resonanz bemüht. Auch Messevorführungen stehen im gleichen Sinne hinter wirtschaftlichen Interessen. Oftmals muss auch in Betracht gezogen werden, dass die meisten Mittel nachträglich appliziert werden und daher eine Abnutzung der Nanoschicht unvermeidbar ist. Der im ersten Moment perfekte Effekt lässt schnell nach und verblasst meistens innerhalb eines Zeitraums von einem dreiviertel Jahr bis hin zu drei oder vier Jahren ^[4]. Weiter allgemeine Kritikpunkte der Nanotechnologie sind im gleichnamigen Artikel zu finden.

Gefahren

Die Gefahren, die von Nanopartikeln aus Sicht von Umwelt- und Gesundheitsaspekten ausgehen, werden von Experten als bislang stark unterbewertet angesehen ^[5]. Sie warnen vor unbekannten Risiken, die in der Vergangenheit nicht untersucht wurden. So nehmen Partikel im Nanobereich vollkommen andere physikalisch-chemische Eigenschaften an als vergleichbare Körper in größeren Dimensionen. Besondere Gefahr kann von Nanopartikeln ohne feste Bindung an ein Trägermaterial ausgehen. So besteht Gefahr durch Aufnahme über die Lunge, den Verdauungstrakt und die Haut. Herld Krug untersucht solche Wirkungen mit dem Forschungsteam Karlsruhe. Auch öffentlich geförderte Projekte wie NanoCare und Inos beschäftigen sich zur Zeit in Deutschland mit diesem Thema.

Siehe auch

• Nanotechnologie
• Lotuseffekt

Einzelnachweise

1. ↑ Funktionsweise der Nano-Versiegelung
2. ↑ Cenano Entwicklungshintergrund
3. ↑ Anwendung Nanoversiegelung - Praxisbeispiel
4. ↑ Nanoversiegelung
5. ↑ Nanotechnik ist Experten niht geheuer

Weblinks

• Welt Online - Nanotechnologie ist Experten nicht geheuer
• Welt Online - Wie gefährlich sind Nanoprodukte