Die Nanobeschichtung ist ein Verfahren
zum Aufbringen von Nanostrukturen auf verschiedene mikrostrukturierte
Oberflächen. Die Funktion dieser hydrophoben (wasserabweisenden) und
hydrophilen (wasserfreundlichen) Oberflächen beruht auf dem
Benetzungsverhalten von Flüssigkeiten, zumeist Wasser, auf glattem
Untergrund. Damit kann ein sogenannter „Lotus-Effekt“, mit dem die
Benetzbarkeit der nanoskopischen Oberfläche von Lotuspflanzen bezeichnet
wird, erzielt werden. Der „Lotuseffekt“ ist ein erfolgreiches Beispiel der
Bionik, der Übertragung von Vorbildern aus der Natur in technische Lösungen.
Während bei hydrophoben Oberflächen das Wasser abperlt und die
Schmutzpartikel mitnimmt, bildet sich bei hydrophilen ein dünner Film, der
von der Oberfläche abfließt. Diese Fähigkeit der Selbstreinigung
wasserabweisender nanostrukturierter Oberflächen wurde in den
1970er Jahren
entdeckt und führte seit dem Jahr 1990 zu praktischen Anwendungen. Diese so
behandelten Oberflächen haben den Vorteil, dass sie sich leichter reinigen
lassen und sich somit Arbeitsaufwand und Kosten reduzieren lassen.
Die Nanoteilchen werden auf gereinigte Flächen aufgebracht und bilden die
entsprechenden mikro-nanoskopische Strukturen aus. Auch mit Spray lassen
sich Nanostrukturen aufbringen. Die Nanopartikel verbinden sich mit der
Oberfläche und bilden einen ultradünnen Schutzfilm. Dieser ist unsichtbar,
UV und Hitze beständig ist und liefert den willkommenen „Easy-to-Clean-Effekt“.
Mit der Nanobeschichtung können zahlreiche unterschiedliche Materialien
behandelt werden, wie Glas, Kunststoffe, Metalle, Mineralien (Steine, Beton,
Mauerwerk) und Textilien. Ebenso vielfältig gestalten sich die
Einsatzbereiche der Nanobeschichtung. Die Nanobeschichtung findet Anwendung
als Lackschutz für Autos, Versiegelung von Parkplätzen, Anti-Fingerprint auf
Bildschirmen, im Badezimmerbereich bei
Badkeramik oder als selbstreinigende Hausfassade. Selbstreinigendes Glas
wird, aus Gründen des Marketings, ebenfalls gerne mit dem Lotuseffekt in
Verbindung gebracht. Da sich mit der Nanobeschichtung der Reinigungs- und
damit der Kostenaufwand stark reduzieren lassen, hat sie sich schnell im
Markt etabliert. Einige Anbieter offerieren allerdings herkömmliche
Beschichtungssysteme mit Kurzzeitwirkung unter der Bezeichnung „Nanotechnologie“,
um sich in dem hochpreisigen Marktsegment positionieren zu können. Die
tatsächliche Nanobeschichtung stellt jedoch eine multifunktionelle
Oberflächen-veredelung mit Langzeitwirkung dar, die in unzähligen
praktischen Anwendungen ihre positiven Effekte beweist.
Die Nanotechnologie wird nicht nur in der Industrie für vielfältige
Anwendungen eingesetzt, sondern die „Nano-Produkteigenschaften“ stehen auch
dem Privatkunden zur Verfügung z.B. zur
Autolack-Versiegelung. Die Nanobeschichtung ist beständig gegenüber
Abrieb und ist fest mit der Oberfläche verbunden. Nanobeschichtete
Parkplätze, Terrassen, Garagenauffahrten zeigen ein reduziertes Wachstum an
Algen, Moos und Flechten. Derart versiegelte Flächen sind nicht nur
wasserabweisend sondern auch Öl- und Fett abweisend sowie chemisch
reaktionsarm gegenüber Lösungsmitteln. Bei Textilien, beispielsweise bei
Teppichen, hat die Nanobeschichtung gegenüber der Imprägnierung den Vorteil
höherer Beständigkeit bei maschineller Reinigung. Auch die Motorradfahrer
profitieren bei Fahrten im Regen von der ultradünnen, Wasser abweisenden
Schutzschicht ihrer Motorradjacken. Neue Möglichkeiten eröffnet die
Nanobeschichtung von Textilien wie
Herrenanzüge im medizinischen Bereich. Mit dieser
Textilbeschichtung lassen sich antibakterielle Eigenschaften sowie die
Freisetzung von Wirkstoffen erzielen. Viele Verbraucher profitieren
heutzutage von den neuen wissenschaftlichen Entwicklungen im Bereich
Nanobeschichtung. Ein kratzfester Antibelagschutz verhindert das Beschlagen
von Windschutzscheiben und Spiegeln, was auch bei Brillen vorteilhaft ist.
Wenn sich durch die Beschichtung auch die Verschmutzung verzögert und die
Reinigung erleichtert wird, ganz ohne zusätzliche Reinigung geht es heute
noch nicht.
Aber es werden aus dem Bereich der bionischen Forschung und Entwicklung noch
einige hochinteressante Anwendungen resultieren Derzeit arbeiten die
Wissenschaftler intensiv an weiteren praktischen Einsatzmöglichkeiten der
Nanobeschichtung, wie zum Beispiel der Oberflächenversiegelung von
Flugzeugen. Der positive Effekt wäre, dass sich Wassertropfen und
Eiskristalle nicht auf den Tragflächen halten können und somit würde das
lästige und kostenintensive Enteisen der Tragflächen entfallen.