Nanoversiegelung

Nanoversiegelung: 4 Arten zur Versiegelung von Oberflächen mit dem Lotuseffekt

wassertropen auf oberflaeche mit nanoversiegelung

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Unter dem Mikroskop betrachtet, erkennt man, dass die Wassertropfen nicht an der Oberfläche haften können.

Betrachtet 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.

In diesem Ratgeber auf Heimwerker.de stellen wir Ihnen vier Arten der Nanoversiegelung von Oberflächen vor. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Nanomaterialien auf Gesundheit und Umwelt wirken.

1. Selbstreinigungseffekt dank Nanotechnologie: Wie funktioniert der Lotus-Effekt?

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!

Als 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.

Nanoversiegelungs-Produkte gegen Schmutz 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 Nanoversiegelung 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.

1.1. Lotuseffekt: Je größer der Kontaktwinkel, desto wasserabweisender die Oberfläche

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Der Kontaktwinkel entscheidet im Wesentlichen über den Grad der Hydrophobie.

Der 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.

1.2. 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.

Nanoprodukte 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.

2. Oberflächen versiegeln mit Nanotechnologie: 4 Arten der Nanoversiegelung

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Nanoversiegelung für PKW’s schützt Lack vor Umwelteinflüssen und macht eine Reinigung seltener erforderlich.

Wer mit dem Thema Nanotechnologie in Berührung kommt, denkt meist zuerst an eine spezielle Nanoversiegelung für das Auto, die den Lack des Fahrzeugs vor schädlichen Umwelteinflüssen schützt und den natürlichen Alterungsprozess von Lack- und Kunststoffoberflächen verlangsamt.

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 dank Nanoversiegelung erleichtert und ein gepflegtes Aussehen wird bewahrt. Lesen Sie für weitere Informationen unseren Artikel Nanoversiegelung für das Auto auf Heimwerker.de!

Aber nicht nur im PKW-Bereich kommen Nanoversiegelungen zum Einsatz: Es gibt ein breitgefächertes Anwendungsgebiet. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, auf welchen unterschiedlichen Materialien und Oberflächen Nanoversiegelungen gegen Verschmutzungen noch Anwendung finden.

2.1. Nano-Versiegelung für Beton, Estrich und Putz

beton-versiegelung

Durch die Nanoversiegelung wird die Reinigung von Beton erleichtert und die Optik dauerhaft verbessert.

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!

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.

2.2. Holz und Möbel mit Nanoversiegelung schützen

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.

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2.3. 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.

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Nanoversiegelungen für Textilien wirken schmutz-, öl- und wasserabweisend.

2.4. 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 Nanoversiegelungen für Glas, 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.

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3. Wirkung von Nanomaterialien auf Gesundheit und Umwelt: Wie umweltfreundlich ist Nanotechnologie?

nanotechnologie-umweltfreundlich

Aus dem Projekt Nano-Care geht hervor, das Nanomaterialien keine negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt haben.

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.

4. FAQ: Häufige Fragen und Antworten zum Thema Nanoversiegelung

4.1. Kann ich eine Nanoversiegelung fürs Auto aus Hausmitteln herstellen?

Im Internet finden Sie Ratgeber, Anleitungen und Kaufberatungen, die Ihnen die Herstellung einer Oberflächenversiegelung durch Haushaltsmittel wie Kartoffeln oder Weichspüler ans Herz legen. Von solchen vermeintlich günstigen Methoden möchten wir Ihnen dringend abraten: Mit Hausmitteln erreichen Sie lediglich einen kurzfristigen und unzuverlässigen Versiegelungseffekt. Kaufen Sie stattdessen lieber zertifizierte Produkte, damit sind Sie auf der sicheren Seite!

4.2. Was sind die Vorteile einer Nanoversiegelung gegenüber herkömmlichen Oberflächenversiegelungen?

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.

Weitere Vor- und Nachteile haben wir für Sie nachfolgend zusammengefasst:

    Vorteile
  • lange Haltbarkeit
  • hohe Schutzwirkung
  • Reinigung seltener erforderlich
    Nachteile
  • teurer als herkömmliche Oberflächenversiegelungen

4.3. Wo kann ich mehr zum Thema Lotus-Effekt und Nanoversiegelung erfahren?

Mehr zum Thema Lotus-Effekt und Nanoversiegelung erfahren Sie in unserem Artikel “Natürlich sauber – Die Vorteile von Fassadenbeschichtung mit Lotuseffekt“.

Bildnachweise: Adobe Stock/Olga Makukha, 'Lotusblaetter Regen': (LotusPlant by ArchiKat, 'Lotusblaetter Regen': (LotusPlant by ArchiKat), Shutterstock/Setta Sornnoi, Adobe Stock/Jorge, Shutterstock/egemen ilbeyli, Adobe Stock/siriratt (chronologisch bzw. nach der Reihenfolge der im Kaufratgeber verwendeten Bilder sortiert)