Deutsche Forscher entwickeln Wundermaterial

Die Tasse, die sich wie von Zauberhand selber spült? Schon in naher Zukunft könnte ein solches Wunder Wirklichkeit werden. Ein saarländisches Nanotechnik-Unternehmen hat jetzt einen Stoff entwickelt, der praktisch alles abperlen lässt – selbst Bakterien und Pilze haben keine Chance mehr.

Deutsche Nanotechniker haben eine Beschichtung entwickelt, die mit einiger Sicherheit auf eine ähnliche Bedeutung für den Lebensalltag kommen wird wie das 1954 in Frankreich erfundene Teflon für Pfannen und Töpfe.

Das neue, kratzfeste und hitzebeständige Material ist biologisch unbedenklich, ungiftig und nachgerade grenzenlos anwendbar – nicht nur bei Küchengeräten oder Textilien. Es kommt auch auf frappierende Wirkung etwa bei Holz, lebenden Blättern oder bei der Luftwiderstands-Strömungsoptimierung von Flugzeugen. Die Materialschicht ist extrem dünn, flexibel und sogar atmungsaktiv. Ihr Grundstoff ist Silizium. Es ist jenes Mineral, das zur Glasherstellung verwendet wird und 15 Prozent der Erdmasse ausmacht. Nachschubprobleme mit dem billigen Rohstoff wird es nicht geben.

Physikalisch gesehen ist Glas eine mineralische Flüssigkeit, die zu schnell abgekühlt ist, um beim Erhärten Kristalle auszubilden. So bleibt es durchsichtig. Das erste gezielt hergestellte Glas ist ein Überzug gewesen, der Tontöpfe glänzen und das Essen nicht mehr anbrennen ließ. Diese Glasur ist über 5000 Jahre alt – sie entstand vermutlich durch die zufällige Entdeckung, dass kalkhaltiger Sand unter extremer Hitze zum Ausbilden einer Glasschicht neigt. Ganz ähnlich kommt dieses Verfahren jetzt wieder zu Ehren. Dabei spielt Hitze allerdings keine Rolle mehr – das neue Glas ist schon bei Zimmertemperatur flüssig. Auch ging der Entdeckung kein glücklicher Zufall voraus. Es ist die wissenschaftliche Entwicklung eines deutschen Nano-Labors mit Sitz im Saarland.

Dort hat die Forschungsabteilung des Unternehmens Nanopool eine Methode entwickelt, aus Quarzsand in feinster Auflösung Siliziumdioxid-Teilchen herauszuziehen und sie dann mit Wasser oder Alkohol zu vermischen. Dieser Mineral-Lösungsmittel-Mix ist nichts anderes ist als Flüssigglas – Siliziumdioxid ist die Kernsubstanz von Glas. Zusätzliche Nanopartikel, Harzextrakte oder andere Substanzen sind nicht nötig.

Das neue Glas haftet auch so optimal auf beinahe allen Formen und Materialien, vom Backblech oder Weinglas bis zum Holzbalken, dem Wintermantel oder dem Rosenstock im Garten. Das Verarbeitungsverfahren klingt simpel: Auftrag der Mischung. Das Lösungsmittel verdunstet. Es bleibt eine schützende Glasschicht zurück, die stabil mit ihrer Unterlage verbunden ist. Die Siliziummischung lässt sich mit einfachen Pinseln oder Lappen auftragen. Pumpspray geht auch.

Nach dem Austrocknen hat das Glas eine Dicke von etwa 100 Nanometern – etwa 500 Mal so dünn wie ein menschliches Haar. Nach dem Austrocknen des Flüssigglases sorgen elektrostatische Kräfte dafür, dass die Siliziummoleküle stabile Strukturen ausbilden und sich nicht ohne weiteres von der behandelten Oberfläche entfernen lassen.

Trotz seiner folienartigen Beschaffenheit ist der Glasfilm haltbar genug, um selbst Bauwerke zu schützen. So haben die saarländischen Nanotechniker in Ankara das Mausoleum des türkischen Staatsgründers Atatürk mit Flüssigglas behandelt. Nun beraten die türkischen Denkmal-Behörden, welche weitere Bauwerke sich in Glas konservieren ließen. Vor allem die mit der griechischen Antike befassten Wissenschaftler haben sich festgelegt, der Archäologe Halil Eskici (Uni Izmir): „Wir werden möglichst viele der mehr als 130 Ausgrabungen in der Türkei mit dieser Methode schützen."

Eine der großen amerikanischen Fast-Food-Ketten hat ihre größte Salzburger Filiale mit der Glasur imprägniert – Fliesen, Fenster, Böden, auch die Tische. Vor allem aber die komplette Edelstahlküche. Diese vor allem aus hygienischen Gründen. Die Glasschicht wehrt Bakterien und Pilze ab. Den Mikroorganismen geht es zwar nicht unmittelbar ans Leben wie bei chemischen Präparaten. Doch das glatte Silizium schließt Vermehrung und Verbreitung praktisch aus, nicht zuletzt auch deshalb, weil sich die verglasten Flächen leichter und gründlicher reinigen lassen. Auf diesen Flächen gibt es für Mikroben nichts mehr zum Grasen.

Hauptsächlich aber ergibt sich die antibakterielle Wirkung der Nanoglas-Versiegelung in Küchen, Krankenhäusern oder Toiletten durch ihre Resistenz gegen Schmutz. Eine schlichte mechanische Wirkung – auf der nanoglatten Oberfläche findet nichts Halt, setzt sich nichts fest, bleibt nichts haften. Es ist tatsächlich so wie in der Universalreiniger-Werbung: Ein Zug mit einem feuchten Lappen, und die gewischte Bahn hebt sich sauber, glänzend von der verdreckten Umgebung ab. Es ist ganz ähnlich wie bei einer Teflon-beschichteten Pfanne.

Quelle: Welt Online