Flexible Mikroglasschicht erzeugt hauchdünne Glasoberfläche

Bild:  MunichExpo Veranstaltungs GmbH

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Weltneuheit der Oberflächentechnik auf der MATERIALICA 2014 vom 21.-23.Oktober in München.
Auf vielseitige Industrieanwendung zielt eine neuartige flexible Mikroglasschicht auf Basis der Nanotechnologie. Die Erfindung eröffnet innovativen Firmen die Möglichkeit, ihre Produkte auf neue Art mit einer hauchdünnen Glasoberfläche zu veredeln. Sie wurde von HSM TechConsult, der Firma des Chemikers und führenden Nanoexperten Prof. Helmut Schmidt (Saarbrücken) gemeinsam mit NANOen (Antalya) und SurfTech (Tokio) einsatzreif entwickelt und zum Patent angemeldet.

Der Anstoß für die Innovation kam aus der elektronischen Lichttechnik: Die Produktion organischer LEDs, sogenannter OLEDs – der attraktiven flächigen Lichtquellen der Zukunft – kann mit ihr vereinfacht und verbilligt werden. Diese elektronischen Bauelemente erreichen nämlich nur dann eine lange Lebensdauer, wenn sie vor dem Sauerstoff der Luft perfekt geschützt sind. Bis heute schaffen dies die Hersteller weltweit nur durch dünne Glasschichten, die noch auf traditionelle Weise produziert werden – Glas wird bei hoher Temperatur geschmolzen, zu Folien gezogen, extrem dünn ausgewalzt und appliziert. Eine höchst aufwendige und schwierig anwendbare Technologie.

Die Innovation von Schmidt und seinen Partnern nutzt nun erstmals die Nanotechnologie, um von vornherein – ohne Schmelz- und Walzprozess – eine wenige Tausendstel Millimeter (Mikrometer) dicke Glasschicht herzustellen. Der Vorteil ist gravierend: Die hauchdünne Glasbarriere lässt sich ähnlich rationell produzieren wie andere Nanobeschichtungen, sie ist so robust und flexibel, dass man sie auf räumliche Formen von OLEDs aufbringen kann, und sie stoppt zuverlässig die schädliche Sauerstoffdiffusion. Japanische Hersteller zeigen bereits hohes Interesse.

Die OLEDs bilden jedoch nur ein Highlight der Anwendung. In anderen Industriebranchen lässt sich die Mikroglasschicht ebenso maßgeschneidert einsetzen, etwa zur gezielten Veredelung von Oberflächen mit Glas, zum Beispiel mit Kratzfestigkeit, mit Farbe oder einstellbarem Brechungsindex.

Breite Palette von Nanooberflächen auf der Materialica

HSM TechConsult zeigt auf der Materialica darüber hinaus ein breites Spektrum von Nanooberflächen, die auf umfassendem Know-how und einem in über 20 Jahren gewachsenen Patentportfolio aufbauen. Messebesucher sehen verschiedene praxisnahe Exponate, die die Funktionsvielfalt der Nanooberflächen demonstrieren.

Ein prägnantes Beispiel ist dafür eine zweite zum Patent angemeldete Erfindung, die ein gravierendes Defizit herkömmlicher antistatischer Oberflächen beseitigt: Diese verhindern die elektrische Aufladung und spielen daher im Brand- und Explosionsschutz oder bei empfindlichen elektronischen Geräten eine wichtige Rolle. Dabei gibt es jedoch ein Problem: Die Oberflächen laden sich zwar nicht elektrisch auf, verschmutzen aber sehr schnell und hartnäckig. Ihre antistatische Wirkung beruht heute meist auf einem dünnen Wasserfilm, den die Beschichtung an ihrer Oberfläche erzeugt. Sie kann deshalb durch geringe Luftfeuchtigkeit und auch durch Verschmutzung verringert werden.

HSM zeigt nun in Kooperation mit NANOen auf der Materialica eine antistatische Beschichtung, die keinen Wasserfilm mehr benötigt und zusätzlich auch schmutzabweisend (easy-to-clean) wirkt. Die Innovation beruht wie die erste Erfindung auf chemischer Nanotechnologie: einer raffinierten Verknüpfung verschiedener funktioneller Nanoelemente in Kombination mit feinst verteilten elektrisch leitfähigen Komponenten in einer einzigen Beschichtung. Dies bedeutet einen enormen Fortschritt für antistatische Oberflächen. Die neue Oberfläche überstand sogar die besonders empfindliche Antistatikprüfung „Zigaretten-Asche-Test“ ohne jede Anhaftung von Aschepartikeln.

http://www.hsm-techconsult.de/
Messestand: B3-215E

http://www.materialica.de/

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