Poly-Parylen – Werkstoff der Zukunft?

FH3 -Programm des BMBF fördert Gerhard Franz und Stefan Sotier von der FH München bei der Entwicklung einer Beschichtungsanlage

Fotopapiere können gegen Fingerabdrücke unempfindlich gemacht werden, Gummioberflächen fühlen sich teflonartig an und Metalle werden im medizinischen Einsatz gegen Körperflüssigkeiten und Injektionslösungen isoliert. Erreicht wird dies durch Oberflächenveredelungen mit organischen Filmen – einer Technik, die immer bedeutender wird.

Das unterstreicht das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit seiner Förderung eines Projekts der FH München und des Unternehmens Plasma Parylene Coating Services (PPCS) durch das FH3-Programm. Das in diesem Projekt zu untersuchende Parylen soll als Beschichtungsmaterial für Stents oder Spiralen und Operationsnadeln Verwendung finden. Stents (metallische, zylindrische Hohlkörper) und Spiralen werden eingesetzt, um z. B. nach einer Thrombose geschwächtes Adergewebe zu stabilisieren. Dazu muss der Körper an die richtige Stelle geschoben werden, wobei möglichst wenig Reibung entstehen darf. Das wird mit einer Parylenbeschichtung erreicht. Der Schubdraht wird anschließend an einer Sollbruchstelle durch einen Stromstoß erhitzt und auf diese Weise vom Stent getrennt. Operationsnadeln für die Gehirnchirurgie dienen unter anderem zur Hitzeverödung von Tumoren. Dazu wird die Nadel bis knapp vor ihre Spitze mit hochisolierendem Parylen beschichtet, dann wird ein Stromstoß ausgelöst, der zu einem Hitzeschock führt.

Die Anforderungen insbesondere im medizinischen Bereich werden dabei immer höher. Die diesem Projekt zugrundeliegende Herausforderung ist eine Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit, um das gleiche Isolationsverhalten bei geringerer Filmdicke zu erzielen, was insbesondere für die Erhöhung der Präzision in der Gehirnchirurgie von Bedeutung ist. Aber auch im Halbleiterbereich werden Verbesserungen für Dielektrika möglich.

Dazu soll das von der Firma PPCS in Rosenheim entwickelte Verfahren der chemischen Dampfabscheidung durch Entwicklung eines plasmaunterstützten, reaktiven Abscheideverfahren während des vom BMBF geförderten, zwei Jahre dauernden Projekts erweitert und möglicherweise ersetzt werden. Die Abscheidebedingungen werden variiert und mittels Plasmadiagnostik genau kontrolliert. Das Team besteht aus zwei Studenten, die ihre Abschlussarbeiten im Rahmen des Masterstudiums der Mikro- und Nanotechnik durchführen, einem Diplomingenieur sowie mehreren fortgeschrittenen Studenten, die hier ihre Semesterarbeit absolvieren. Geleitet wird das Projekt von den Professoren Stefan Sotier, dessen Domäne die Oberflächentechnologie und Vakuumphysik ist, und Gerhard Franz, der seinen Forschungsschwerpunkt in der Physik der Niedertemperaturplasmen hat.

Da für den medizinischen Bereich die Anforderungen sehr hoch sind, sind als Spin-off dieser Prozess-/Produktentwicklung Ergebnisse im „Low-tech“-Bereich denkbar und wahrscheinlich: z. B. zur Verwendung als fettabweisende Beschichtung im Bereich der Textilfasertechnologie, der Papierveredelung oder von Gebrauchsgegenständen.