Nanoversiegelung

Nanoversiegelung – Oberflächen mit dem Lotuseffekt versiegeln

Wie entsteht der Lotus- Effekt?

Das Lotusblatt unter dem Mikroskop:

lotusblatt-1Betrachtet man das Blatt der Lotusblume genauer, so erkennt man eine Wachsoberfläche, welche aus winzigen Wachskristallen besteht. Diese Wachskristalle verleihen dem Lotusblatt seine typische Noppenstruktur. Schmutzpartikel haben durch diese raue Oberflächenstruktur nur wenige Kontaktstellen mit dem Blatt, wodurch verhindert wird, dass der Schmutz haften bleibt. Wassertropfen perlen durch die Oberflächenbeschaffenheit ab und nehmen dabei alle Schmutzpartikel mit.

Lotuseffekt: Je größer der Kontaktwinkel, desto wasserabweisender die Oberfläche

lotusblatt-2Der Kontaktwinkel zwischen der Oberfläche des Untergrundes und der Oberfläche des Wassertropfens entscheidet im Wesentlichen über den Grad der Hydrophobie. Ein Kontaktwinkel von 0 Grad bedeutet eine vollständige Benetzung, während ein Kontaktwinkel von 180 Grad vollkommene Unbenetzbarkeit der Oberfläche bedeutet. Hier berührt der Wassertropfen die Oberfläche in nur einem Punkt.

Wenn eine hydrophobe Oberfläche rau ist, vergrößert sich der Kontaktwinkel während sich die Benetzbarkeit verkleinert. Der Kontaktwinkel auf Blattoberflächen kann bis zu 170 Grad erreichen. Eine solche Oberfläche bezeichnet man als superhydrophob.

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Eine geringe Angriffsfläche bieten

Die Kontaktfläche für Wassertropfen ist auf glatten, hydrophoben Oberflächen relativ groß. Das bedeutet, dass sich die Wassertropfen großflächig auf der Oberfläche verteilen können. Hierbei werden Schmutzpartikel jedoch nicht entfernt, die Wassertropfen rutschen lediglich über den Schmutz hinweg.

lotusblatt-4Nanoprodukte wirken genau diesem Effekt entgegen. Bei Oberflächen, die mit einer Nanoversiegelung behandelt wurden, wird die Kontaktfläche der vom Wassertropfen bedeckten Fläche, minimiert.  Da nur wenige Kontaktpunkte zwischen Tropfen und Oberfläche bestehen, nimmt der Wassertropfen eine kugelförmige Gestalt an und rollt von der beschichteten Oberfläche ab. Schmutzpartikel werden hierbei vom Wassertropfen mitgenommen und entfernt.

Oberflächen versiegeln mit Nanotechnologie

Eine spezielle Nanoversiegelung kann den Lack des Autos vor schädlichen Umwelteinflüssen schützen und verlangsamt den natürlichen Alterungsprozess von Lack- und Kunststoffoberflächen.

Eine Schicht aus kleinsten Nano-Partikeln versiegelt Oberflächen und sorgt dafür, dass Regen von der Windschutzscheibe abperlt und Verschmutzungen sich erst gar nicht festsetzen können.

Fahrzeuge sehen länger neuwertig aus, die Reinigung wird erleichtert und ein gepflegtes Aussehen wird bewahrt. Aber nicht nur im PKW-Bereich kommen Nanoversiegelungen zum Einsatz. Es gibt es breitgefächertes Anwendungsgebiet.

Produkte aus der Nanotechnik sorgen für eine extrem leichte Reinigung der versiegelten Oberflächen und sorgen für nachhaltige Sauberkeit. Verschmutzungen sowie Öl, Wasser und Fett lassen sich schnell und mit wenig Aufwand entfernen.

Für die Reinigung genügt pures Wasser, da die Oberfläche durch die Versiegelung mit speziellen Produkten aus der Nanotechnologie nicht mehr für Schmutz angreifbar ist.

Nanotechnologie: Nano-Partikel sind die Materialien der Zukunft

Produkte aus der Nanotechnologie nutzen alle positiven Eigenschaften der Nano-Polymere. Hierdurch zeichnen sich Versiegelungen aus dem Bereich der Nano-Forschung besonders durch folgende Merkmale aus:

  • selbstreinigend
  • lipophob (fettabweisend)
  • hydrophob (wasserabweisend)

Diese Eigenschaften sorgen dafür, dass Schmutz sich ganz leicht entfernen lässt. Selbst Reinigungsmittel werden überflüssig – pures Wasser genügt!

Nano-Versiegelung für Beton, Estrich und Putz

Nanoversieglungen können auf unterschiedlichen Materialien angewendet werden

Die Nanotechnologie gilt als Schlüsseltechnologie der Zukunft. Nanotechnologie wird häufig auch als konvergente Technologie bezeichnet, da die Grenzen der verschiedenen Fachgebiete der Naturwissenschaften bei der Gewinnung neuer Erkenntnisse oftmals verschwimmen.

Die besonderen Eigenschaften der Nanopartikel ermöglichen inzwischen eine Entwicklung von Produkten, die fast jede Oberfläche vor Schmutz, Fett, Öl und Wasser schützen kann.

Dank der Nanotechnologie kann nahezu jedes Material vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Egal ob Glas, Kunstoff, Stein, Holz, Leder oder Metall – die Wissenschaft macht´s möglich!

Intelligenter Schutz dank Nanotechnologie!

Beton, Estrich oder Putz kann nun gegen Verschmutzungen durch Erde, Lehm oder Motorenöl geschützt werden.

Schmutzpartikel können sich durch Auftragen der Nanoversiegelung nicht mehr richtig mit der Oberfläche verbinden, was die Reinigung erheblich erleichtert und die Optik des Betons dauerhaft verbessert.

Holz und Möbel versiegeln

Staub und andere Verschmutzungen in Küche und Wohnzimmer zu entfernen, kostet meist wertvolle Zeit und hohen Reinigungsaufwand. Durch Nanoversiegelungen, welche auf Basis des Lotus-Effektes entwickelt wurden, kann nun Zeit gespart und der Reinigungsaufwand minimiert werden.

Versiegelungen mit Produkten aus der Nanotechnologie verhindern ein Verschmelzen von Schmutz, Wasser, Öl und Fett mit der Oberfläche.

Eine kurze Reinigung mit einem feuchten Tuch reicht nun völlig aus, um Schränke oder auch die Dunstabzugshaube in sauberem Glanz erstrahlen zu lassen.

Schutz für Textilien

Mithilfe der Nanotechnologie wurden inzwischen auch für Textilien spezielle Versiegelungen entwickelt, welche schmutz-, öl- und wasserabweisend wirken.

Bei Textilversiegelungen wird zwischen waschstabilen und nicht-waschstabilen Versiegelungen unterschieden. Mit waschstabilen Imprägnierungen behandelte Textilien verlieren ihre Schutzeigenschaften selbst in der Waschmaschine nicht.

Versiegelung für Vitrinen, Auslagen und Schaufenster

Mehr als nur Lotuseffekt: Auslagen, Verkaufstheken, Vitrinen und Schaufenster werden Fett, Schmutz, Öl und Wasser abweisend und sind ultraleicht zu reinigen. So nutzt man die verkaufsfördernde Wirkung strahlend sauberer Glasflächen im Verkaufsbereich. Dank nanotechnologischer Produkte sind makellose Glasflächen nun mit minimalem Aufwand verbunden.

Spezielle Glasversiegelungen, welche auf Basis des Lotus-Effektes entwickelt wurden, wirken wie eine unsichtbare Schutzschicht auf Glasoberflächen. Diese Schutzschicht wirkt schmutz- und staubabweisend, was den Reinigungsaufwand deshalb auf Sekunden beschränkt.

Selbstreinigungseffekt dank Nanotechnologie

nanoAls Lotus-Effekt wird die geringe Benetzbarkeit einer Oberfläche bezeichnet, wie sie in den 70er Jahren zuerst bei der Lotuspflanze beobachtet werden konnte. Regentropfen perlen an den Blättern der Lotusblume ab und nehmen dabei alle Schmutzpartikel, die auf der Oberfläche vorhanden sind, mit. Dieser Effekt, welcher auf die extrem hydrophobe (wasserabweisende) Oberflächenstruktur der Lotuspflanze zurückzuführen ist, wird als Lotus-Effekt bezeichnet.

In den 90er Jahren wurde die bis dahin nur in der Natur zu beobachtende Fähigkeit der Selbstreinigung in biometisch-technische Produkte übertragen. Diese sind mit dem Markennamen Lotus-Effekt gekennzeichnet.

Produkte der Nanotechnologie sind inzwischen auf unterschiedlichsten Oberflächen anwendbar und erhöhen die Widerstandsfähigkeit gegenüber Schmutz und anderer schädlicher Umwelteinflüsse dauerhaft, indem sie die Oberfläche durch eine dünne Schicht aus Nanopolymeren schützen.

Der Einsatz von Reinigungsmitteln ist nicht länger notwendig, da Verschmutzungen nun einfach mit klarem Wasser entfernt werden können. Der Reinigungsaufwand wird somit minimiert und die Pflege optimiert!

Nano-Partikel haben, verglichen mit ihrem Volumen, eine sehr große Oberfläche. Ihre speziellen Stoffeigenschaften werden bis heute bei der Entwicklung nanotechnologischer Neuheiten genutzt.

Betrachtet man Oberflächen, die mit einer Nanobeschichtung versehen wurden, unter dem Mikroskop, so erkennt man sehr deutlich, wie sich ein Netz aus Nano-Polymeren über die Oberfläche zieht, welches sich eng mit der Oberfläche verbunden hat.

Wirkung von Nanomaterialien auf Gesundheit und Umwelt

Durch das Projekt NanoCare ist es gelungen, weiteres Wissen über die Auswirkungen von Nanomaterialien auf Gesundheit und Umwelt zu erschließen. An diesem Projekt waren 15 Unternehmen, Universitäten und Forschungseinrichtungen beteiligt, welche drei Jahre lang die Auswirkungen industriell hergestellter Nanomaterialien auf die Gesundheit erforschten.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt trage maßgeblich dazu bei, eine weitere Grundlage für die sichere und verantwortungsvolle Entwicklung der Nanotechnologie zu schaffen, so Dr. Peter Nagler, Leiter des Innovationsmanagements des Geschäftsfelds Chemie von Evonik.

Anlässlich der Abschlussveranstaltung von NanoCare in Berlin, bezeichnete Dr. Nagler das Projekt NanoCare aus Evonik-Sicht als vollen Erfolg.

 

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