Nanotechnologie spinnt Funktionen in Fasern

Marburger Forscher haben ein Verfahren entwickelt, mit dem aus Kunststoffen oder Metallen Nanofasern mit wenigen 100 nm Dicke hergestellt werden können: das "Elektrospinnen". Die so hergestellten Fasern können hohl oder von Nanoporen durchlöchert sein. Dadurch ist es möglich, beispielsweise katalytische Nanoteilchen oder Arzneimittelwirkstoffe in den Fasern einzuschließen.

Nanofasern in einer Elektronenmikroskop-Aufnahme
Nanotechnologie sichtbar gemacht: Nanofasern für Filtermaterialien. (Foto: Freudenberg Vliesstoffe KG)

Beim Elektrospinnen wird eine heiße Lösung oder Schmelze in einem elektrischen Feld zu einem feinen Strahl beschleunigt. Während das Lösungsmittel bei diesem Prozess verdunstet, wird ein feiner dünner Strahl immer dünner ausgezogen: eine Nanofaser ist entstanden.

Gemeinsam mit einem großen Filterhersteller wurden Nanofasern zur marktfähigen Anwendung für die Filtration von Staubpartikeln gebracht. Diese finden beispielsweise in Autos Anwendung.

 

Nanotechnik im Auto: Schutz durch Filter mit Nanofasern

In einem Automobil befinden sich 16 verschiedene Filter. Sie halten Partikel aus Flüssigkeiten und Gasen zurück und verhindern darüber hinaus, dass mechanische Komponenten durch die Ablagerung von Schmutzteilchen verschleißen.

Filter bestehen aus einem Gewirr übereinander liegender Fasern, an deren Oberfläche sich Teilchen ablagern. Je dünner man eine Faser aus einer definierten Materialmenge herstellt, umso länger wird sie. Die Filteroberfläche – und damit die Filterleistung – steigt wiederum mit der verarbeiteten Faserlänge.

Nanofasern verbessern die Wirksamkeit klassischer Filter bereits deutlich, wenn man sie zusätzlich als dünne Schicht aufträgt. Dabei wird der Filter nicht wesentlich dicker. Bereits vorhandene Filteranlagen können so ohne großen Aufwand verbessert werden, ohne die Herstellungsverfahren verändern zu müssen.

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