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Posted: Mar 28, 2011

Biomimetische Haftstrukturen im Grossformat

(Nanowerk News) Dass Geckos oder Spinnen an Wänden entlanglaufen oder kopfüber an der Decke hängen, liegt an den besonders kleinen Oberflächenstrukturen ihrer Füsse. Das rasche Haften und problemlose Ablösen durch diese Strukturen inspiriert Wissenschaftler dazu, diese Fähigkeiten künstlich im Labor nachzustellen. Damit solche Strukturen im Grossmassstab anwendbar werden, reicht die Herstellung im Labormassstab nicht aus.
Den Forschern am INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien ist es gelungen, diese künstliche Struktur mit einem speziellen Verfahren auf Folien beliebiger Länge mit einem knappen Meter Breite zu bringen. Das INM zeigt diese Entwicklungen auf der Hannover Messe 2011 in der Halle "Research and technology", Halle 2 am Stand A50.
Beschichtungsanlage
Beschichtungsanlage
Mit dieser Entwicklung ist der erste Schritt von der kostenintensiven Kleinproduktion hin zur kostengünstigeren Grossproduktion getan. Vor allem im medizinischen und medizinisch technischen Bereich zeichnet sich der Bedarf ab. Weitere Anwendungen wie zum Beispiel für Sportartikel, im Automobilbereich, in der Verpackungsindustrie oder der Chipherstellung werden durch die grossformatige Lösung erschwinglich.
Das "Upscaling" ist eine Wissenschaft für sich. "Eine künstliche Haftstruktur in dieser Grösse zu erreichen ist nur möglich, wenn im Haus die Verfahrenstechniker und Entwickler Hand in Hand arbeiten" erklärt Eduart Arzt, wissenschaftlicher Geschäftsführer des INM. Ohne die entsprechenden Grossgeräte vorzuhalten wäre eine Herstellung in dieser Grössenordnung nicht zu bewerkstelligen.
Die Herstellung erfolgt im klassischen Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Darin wird eine Polyethylenfolie zunächst mit einem dünnflüssigen Epoxidharz beschichtet. Mit einer Stempelwalze wird dann die Mikrostruktur in das Harz eingedrückt. In einem einfachen Bild kann man sich ein Nudelholz mit vorgefertigten Plätzchenausstechern vorstellen. Wenn man das Nudelholz über den Teig walzt, drücken sich die Formen in den Teig. Nach weiteren Verfahrensschritten wie Aushärten durch Belichtung und Aufrollen ensteht so ein Produkt mit feiner Mikrostruktur. Es zeigt in elektronenmikroskopischer Auflösung exakt nachgebildete Gecko-Strukturen. Solche und ähnliche Herstellungsverfahren sollen es ermöglichen, solche Hafteigenschaften zu erschwinglichen Preisen zugänglich zu machen.
Source: INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien
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