Do, 16. August 2018

Nanotechnologie

03.09.2005 15:46

Forscher entwickeln Glas, das nicht mehr beschlägt

Glas, das auch bei noch so hoher Luftfeuchtigkeit niemals anläuft, haben Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology MIT in Boston herstellen können. Das Einsatzgebiet dieser beschichteten Gläser wäre vielseitig und reicht von der Schibrille über den Badezimmerspiegel bis hin zur Autowindschutzscheibe. Das Glas kann aber auch noch etwas anderes: es spiegelt nicht, berichten die Forscher beim Jahrestreffen der American Chemical Society in Washington DC.

Forschungsleiter Michael Rubner vom MIT hat das Glas mit einer Nanobeschichtung versehen, die nur noch 0,2 Prozent des einfallenden Lichts reflektiert. Das ist um einiges mehr als bisheriges Antireflex-Glas, das zwischen zwei und drei Prozent reflektiert. Das besondere an dem neuen Glas ist aber die Tatsache, dass es kleine Wasserpartikel aufsaugen kann und dadurch das Beschlagen verhindert. Winzige Polymerpartikel und Glas-Nanopartikel wirken ähnlich wie ein Schwamm: Sie saugen die Wassertröpfchen auf und bilden einen dünnen Wasserfilm. Normalerweise sind es nämlich die Tröpfchen, die dafür sorgen, dass sich das Glas beschlägt. "Das System funktioniert wie molekulare Windeln", meint Rubner.

Die Partikel messen im Querschnitt nur etwa sieben Nanometer und sorgen dafür, dass das Glas immer noch durchsichtig bleibt. Mit Hilfe von chemischen Lösungen, die positiv und negativ geladen sind, werden die Partikel auf das Glas aufgetragen, das anschließend auf 500 Grad Celsius erhitzt wird, um die Beschichtung kratzfest zu machen. Bisher ist es den Forschern nur gelungen, diese Partikel auf Oberflächen aufzutragen, die hohen Temperaturen standhalten können. In Zukunft will das Forscherteam um Rubner aber auch Materialien verwenden, die niedrigere Schmelzpunkte haben.

Im Zuge der Untersuchungen haben Rubner und sein Team auch ein Glas entwickelt, das das Wasser ähnlich wie eine Lotusblume sofort abrinnen lässt. Wird nämlich zusätzlich eine schicht mit wachsähnlichen Polymeren aufgetragen, rollen die Wassertropfen ähnlich wie an einer Lotusblüte herab und nehmen Schmutzpartikel auch gleich mit. "Eine Mischung dieser Eigenschaften, gibt es in der freien Natur auch: Ein Käfer der Gattung Stenocara, der in der Namib-Wüste lebt, hat einen Teil des Panzers, der Wasser anzieht und einen anderen, der es extrem abstößt", so Rubner. Damit kann das Insekt, das in einer der trockensten Regionen der Erde lebt, in der es fast nie regnet, Wassertröpfchen zum Überleben einfangen.

Die Erfindung der MIT-Forscher beurteilt auch der Wiener Wissenschaftler Hans Kuzmany vom Institut für Materialphysik der Universität Wien als höchst interessant. Es sei eine Frage der Oberflächenspannung, ob ein Glas beschlägt oder nicht. Ausschlaggebend dafür ist die Tröpfchenbildung, so der Experte im Gespräch mit pressetext. Dass es solche Erfindungen nicht schon längst in großindustrieller Fertigung erzeugt werden, sei letztlich wahrscheinlich auf das Problem der mechanischen Qualität zurückzuführen. "Ich könnte mit vorstellen, dass die Widerstandsfähigkeit das Problem ist", meint Kuzmany. Es sei uninteressant, ein Glas herzustellen, bei dem ein Fingerabdruck zur Zerstörung der Nanoschicht führt.

Quelle: pressetext

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