Verfahren ermöglicht Mikrofasern aus Siliziumdioxid

Nano-Modell – neue Mikrofasern aus Siliziumdioxid / Bildquelle: nano.cnr.it

Mitarbeiter des zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörenden Istituto di Nanoscienze an der Università del Salento haben ein Verfahren entwickelt, das die Herstellung von Mikrofasern aus Siliziumdioxid ermöglicht. Die neuartige Technologie der synthetischen SiO₂-Produktion könnte somit zu einer kostengünstigen und umweltfreundlichen Alternative zu den bisher üblichen industriellen Fertigungsmethoden werden.

Siliziumdioxid ist eine der in der Natur am reichlichsten vorkommenden Verbindungen, so Projektleiter Dario Pisignano. Es wird nicht nur zur Herstellung von Glas, Keramik und Lichtleitern, sondern auch in zahlreichen elektronischen Geräten und in der Medizintechnik verwendet. Laut Pisignano gibt es in der Natur zahlreiche Organismen, die diese Substanz selbstständig produzieren können. Viele Arten von Meeresschwämmen synthetisieren Silica, um Stützgerüste aufzubauen und damit ihre typische Skelettstruktur zu formen. Mithilfe einer künstlichen Siliziumdioxidvariante und von handelsüblichen Litographieverfahren konnte das Entstehen von Silica unter Laborbedingungen gezielt hervorgerufen werden. Diese synthetischen Mikrofasern sind genau dem strukturellen Aufbau von Naturschwämmen nachempfunden. Sie könnten als Lichtleiter auf mobilen Kleinrechnern als lab-on-a-chip eingesetzt werden, die einen Lichtstrahltransport auf kürzeste Entfernung und unter höchster Genauigkeit benötigen.

Das Verfahren hat den Fachleuten zufolge ökologische Vorteile, da es im Gegensatz zu den üblichen Produktionstechniken bei Raumtemperatur und unter Verwendung umweltneutraler Wasserlösungen abläuft. Längerfristig geht es darum, neue geometrische Formen zu entwickeln sowie die optischen und elektronischen Eigenschaften des Kunst-Silica zu optimieren. Derzeit wird an Lösungen gearbeitet, die die Fertigung von Isolierschichten für elektronische Schaltkreise zum Ziel hat. Die in der apulischen Provinzhauptstadt Lecce durchgeführte Untersuchung ist in enger Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universität Mainz erfolgt. Der Originalbeitrag wurde in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.

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