Maßgeschneiderte Kunststoff-Nanosysteme

Die Philipps-Universität Marburg hält Rechte an sieben internationalen Patenten oder Anmeldungen zum Bereich Nanoröhren. Auf der Hannover-Messe präsentiert sie einen Baukasten für innovative technische Problemlösungen.

Die Philipps-Universität Marburg hält Rechte an insgesamt sieben internationalen Patenten zum Bereich Nanoröhren. Durch interdisziplinäre Forschung ist es Wissenschaftlern des Fachbereichs Chemie nicht nur möglich geworden, Nano-Strukturen einfach und geordnet herzustellen, sondern auch gelungen, diese Nanoröhren und Strukturen mit physikalisch und chemisch aktiven Schichten zu versehen. Damit eignen sich die Marburger Röhren hervorragend zum Einsatz in der Katalyse von Gas-Reaktionen (wie in Kraftfahrzeugen) oder in der Separation/Reinigung von Flüssigkeiten (z.B. Blut oder Polymergemischen). Das Besondere solcher intelligenten Nanoröhren aus Marburg sind nicht nur die enorm großen Oberflächen im Verhältnis zu den Volumina, sondern auch die Anpassungsfähigkeit der Herstellverfahren für verschiedenste Separations- oder Katalysezwecke.

Die Chancen, die sich mit der Nanotechnologie in so unterschiedlichen Gebieten wie Medizin, Sensorik, Informationstechnologie, Katalyse und Filtertechnik ergeben, sind beeindruckend. Dies gilt in besonderem Maße für Nanoröhrchen und Nanofasern. Je nach angestrebter Anwendung müssen für den Aufbau solcher Strukturen Kunststoffe, Metalle, Keramiken oder Gläser verwendet werden. Je nach vorgesehener Anwendung ist die Architektur der Einheiten einfach (kompakte Faser, Hohlfaser) oder komplex (Multischichtaufbau aus unterschiedlichen Materialien).

Marburger Chemiker haben Nanoverfahren entwickelt, mit denen für Kunststoffe, aber auch für unterschiedliche Materialien (anorganische Gläser, Metalle, Halbleiter) nanostrukturierte Funktionseinheiten wie Fasern, Röhrchen, Kabel usw. hergestellt werden können – sowohl als Einzelobjekte als auch integriert in Bauteile. Anwendungen wurden in unterschiedlichsten Technologiebereichen entwickelt.

Elektrospinnen
An eine Düse, durch die eine Kunststofflösung oder Schmelze gepumpt wird, wird eine hohe Spannung angelegt. Nanofasern mit Durchmessern bis unterhalb von 10 Nanometer werden gebildet und zwar für reine Kunststoffe, Legierungen und gefüllte Kunststoffe.

TUFT (Tubes by Fiber Templates)
Templatfasern, hergestellt über Elektrospinnen, werden aus der Gasphase oder aus Lösung mit unterschiedlichen Wandmaterialien beschichtet, auch konsekutiv mit verschiedenen Wandmaterialien. Die Templatfaser wird anschließend selektiv entfernt.

WASTE (Wetting Assisted Templating)
Die Wände der Poren eines porösen Templats (Schablone) werden mit einer Polymerschmelze oder Polymerlösung benetzt; es bildet sich ein dünner (etwa 20 nm) Wandfilm. Hieraus können Nanoröhrchen entwickelt werden.

Die so erzeugten Nanoprodukte dienen als Separationsmedien oder Speichermedien für Gase, Flüssigkeiten oder Partikelsuspensionen, für die gezielte Einkapselung oder auch Freisetzung von Medikamenten, als Mikroreaktoren, als hocheffiziente Katalysatorsysteme, als Bauelement von Nanoperistaltikpumpen, Nanopipetten, Nanoreagenzgläser, in der Osmose bzw. inversen Osmose für Trennung und Reinigung, in der Optik als spezielle Lichtleiter, in der Mikroelektronik (Interlayer Dielektrika, Nanoschaltkreise, Nanokabel, Nanokondensatoren), aber auch für Zwecke der Isolation, beispielsweise im Bekleidungssektor (Durchmesser kleiner als freie Weglänge der Gase), und schließlich auch im Bereich der Superleichtbauweise in Form einer mechanischen Verstärkung über Nanofasern oder Nanoröhrchen.

“Wir beherrschen die Verfahren; sie sind weitgehend von uns patentiert worden”, betonen die beiden Marburger Chemiker Professor Andreas Greiner und Professor Joachim Wendorff. “Wir können komplex aufgebaute Nanoobjekte nach einem Baukastensystem herstellen und in Anwendungen integrieren. Wir entwickeln gemeinsam mit industriellen Partnern neue Anwendungen und Produkte.”

Die Philipps-Universität Marburg präsentiert ihre maßgeschneiderten Kunststoff-Nanosysteme vom 7. bis 12. April 2003 auf der Hannover-Messe (Halle 18, Stand A 16.
Standtelefon: (0511) 22-56858 oder 22-56859.

Kontakt in Marburg:
Professor Andreas Greiner: Tel. (06421) 28-25573; E-Mail: greiner@mailer.uni-marburg.de
Professor Joachim Wendorff: Tel. (06421) 28-25964; E-Mail: wendorff@mailer.uni-marburg.de

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

http://www.hipo-online.net