Entwicklung antiviraler Eloxaloberflächen

Oberflächen 08. 12. 2022
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Forschungsvorhaben am fem, Schwäbisch Gmünd

Die globale SARS-CoV2-Pandemie verursacht einen immensen zusätzlichen Bedarf an anti­viralen Oberflächen in nahezu allen Situationen des täglichen Lebens. Insbesondere im öffentlichen Sektor werden künftig verstärkt Lösungen verlangt, um das Infektionsrisiko zu senken. Damit verbunden ist ein riesiger Markt für innovative Beschichtungskonzepte. Potentielle Anwendungen, wie beispielsweise Handläufe, Haltegriffe, Türklinken oder Sanitäreinrichtungen, erfordern den Einsatz langlebiger Materialien mit einer möglichst dauerhaften antiviralen Wirksamkeit. In diesem Kontext stellen anodisierte Aluminiumwerkstoffe mit der meso- und makroporösen Oberfläche ein interessantes Substratmaterial für die Modifizierung mit viruziden beziehungsweise bakteriziden Nanopartikeln dar.

Abb. 1: Schematische Darstellung der Arbeitspakete auf Basis der Kompetenzschwerpunkte der Forschungspartner fem und DFI

 

Ziel des Forschungsvorhabens ist somit die Nutzung der inhärenten Porenstruktur des anodisch oxidierten Aluminiumsubstrats, indem antivirale Metall-Nanopartikel und Photokatalysatoren in die offene Porenstruktur eingebracht werden. Die technische Herausforderung bei der Entwicklung einer derartigen funktionalen Oberfläche besteht darin, das Eloxalschichtsystem so zu gestalten, dass die Einlagerung der Partikel gelingt ohne die wesentlichen Eigenschaften der Eloxalschicht (insbesondere den Korrosionsschutz) zu beeinflussen. Dies soll im Rahmen dieses Forschungsvorhabens über ein Mehrschicht-Eloxalsystem realisiert ­werden. Die darauffolgende Funktionalisierung der Eloxalschicht soll, wie bereits im IGF-Vorgängervorhaben 20136 N, per elektrophoretischer Einlagerung der Nanopartikel erfolgen.

Durch die Entwicklung einer antiviralen Elo­xaloberfläche kann die internationale Wettbewerbsfähigkeit von den vorwiegend kleinen und mittelständischen Unternehmen im Bereich der Lohnbeschichtung gestärkt werden; insbesondere da durch diese Entwicklung ein gänzlicher neuer Markt im Gebiet der funktionalen Oberflächen erschlossen werden kann.

Danksagung

Das Forschungsvorhaben 22658 N der Forschungsvereinigung Verein für das Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie (fem) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.

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