Kleidung, die sich selbst reinigt

Säuberung basiert auf Oxidationsprozess

Wissenschaftler haben einen effizienten Weg gefunden, um Baumwollkleidung mit kleinen Partikeln Titandioxid zu beschichten. Diese Nanopartikel sind Katalysatoren, die dabei helfen, auf Karbon basierende Moleküle abzubauen. Um diese Reaktion auszulösen, benötigen sie lediglich Sonnenlicht. Die Forscher glauben, dass aus diesen Stoffen selbstreinigende Kleidung produziert werden kann, die sich selbst von Schmutz, Schadstoffen aus der Umwelt und schädlichen Mikroorganismen säubert. Das berichtet das Wissenschaftsmagazin Nature heute, Montag.

Die Titandioxid-Partikel, die das Kleidungsstück bedecken, liegen nur 20 Nanometer höher und sind 2.500 Mal kleiner als der Querschnitt eines menschlichen Haars. Der Durchbruch der Forscher bestand darin, dass die Partikel die richtige Anordnung von Atomen hatten, die als „Anatas“-Kristallstruktur bezeichnet werden. Diese Anordnung erhöht die katalytische Kraft der Partikel.

Walid Daoud und John Xin von der Polytechnischen Universität Hongkong haben Baumwoll-Fetzen eine halbe Minute lang in eine wässrige Masse aus Titandioxid eingetaucht, dann ließen sie sie trocknen und erhitzten sie 15 Minuten in einem Ofen auf 97 Grad Celsius. Drei Stunden in siedendem Wasser vollendeten den Beschichtungsprozess. „Titandioxid oxidiert bei Vorhandensein von ultravioletter Strahlung mit einer Reihe von organischen Materialien“, erklärt Bob Skelton, Chemiker an der britischen Cambridge Universität. Wenn Licht auf den Katalysator trifft, werden innerhalb des Kristalls Elektronen freigesetzt, die mit dem Sauerstoff aus der Luft reagieren.

Das erzeugt Sauerstoff auf Basis freier Radikale, der ein wirksames Oxidationsmittel darstellt, das Schmutz in kleinere Partikel wie Karbondioxid und Wasser abbauen kann. Der Katalysator wird dabei nicht aufgebraucht und kann daher arbeiten, solange er dem Sonnenlicht ausgesetzt ist. Selbstreinigende Materialien sind speziell in Asien beliebt. Beispielsweise in Taiwan kommt ein Viertel der neuen Toilettenbecken mit selbstreinigenden Nano-Beschichtungen auf den Markt. Also wäre Kleidung nur der nächste Schritt.

„Ich kenne eine Reihe von Bekleidungsfabrikanten, die großes Interesse an selbstreinigenden Stoffen zeigen“, erklärt Andy Garland vom Institut für Nanotechnologie in Stirling, Schottland, einer Dachorganisation, die an Verbindungen zwischen akademischen Institutionen und der Industrie arbeitet. Bis diese Neuerung allerdings die Marktreife erreicht hat, wird noch einige Zeit vergehen.