Schillernde Tausendsassas

Mikropartikeln werden in der Medizin schon seit längerem als Depotpräparate eingesetzt. Zusehends erobern sie auch andere Bereiche: Beispielsweise können sie einen neuen Autolack in allen Regenbogenfarben schillern lassen.

Für die Kugeln am Weihnachtsbaum ist sie vielleicht zu teuer, doch für Autos schon jetzt als besonderer Gag zu haben: eine Lackierung, die schillert wie ein Öltropfen auf einer Pfütze. Was sich da in allen Regenbogenfarben zeigt, ist das Interferenzmuster dünnster Schichten, die auf ultrakleinen Plättchen aufgebracht sind. Diese Mikropartikeln messen nicht einmal einen Zehntel Millimeter. Wegen ihrer besonderen Fähigkeiten sind die winzigen Teilchen groß im Kommen. Denn sie verleihen Produkten ungeahnte Eigenschaften. Drei Fraunhofer-Institute haben sich zur Wirtschaftsorientierten Strategischen Allianz »Mikrostrukturierte Kompositpartikeln« zusammengeschlossen. Ziel ist es, die Methoden zu verbessern, mit denen die Winzlinge hergestellt werden.

Mikropartikeln versorgen viele Materialien mit zusätzlichen, ungewöhnlichen Fähigkeiten: So sind Schrauben im Handel, die beim Festziehen verkleben, weil ihr Gewinde mit klebstoffhaltigen Mikrokapseln beschichtet ist. Durchschreibeformulare enthalten den Farbstoff in winzigen Partikeln und kommen ganz ohne Kohlepapier aus. Kunststoffe, die harte Mikroteilchen enthalten, sind formbar wie bisher, doch ungewöhnlich widerstandsfähig gegen Schläge. Medikamentenkapseln mit eisenhaltigen Einschlüssen können per Magnetfeld an ihren Wirkort dirigiert werden. Experten schätzen den Weltmarkt für die Mikroverkapselung auf rund fünf Milliarden Dollar pro Jahr.

Doch auf dem Weg zur Serienfertigung müssen noch zahlreiche Probleme geklärt werden: Welche Pulver lassen sich durch das Trocknen einer sehr fein versprühten Suspension gewinnen? Wie kann man aus einer Emulsion, also aus winzigen Tröpfchen in einer Flüssigkeit, Kristalle genau gleicher Größe erzeugen? Welche Reaktivharze oder Kunststoffe eignen sich am besten dazu, Mikropartikeln zu verkapseln? Dafür ist Hightech aus Chemie und Verfahrenstechnik gefragt. »Mit Hilfe von Computersimulationen analysieren wir das Verhalten der Mikropartikeln,« kommentiert Prof. Rolf Kümmel vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. »So können wir besser verstehen, was bei den einzelnen Verfahren im Detail passiert.«

Zudem bauen die Fraunhofer-Forscher kleintechnische Produktionsanlagen auf, um bekannte Verfahren weiter zu entwickeln. Das UMSICHT-Team will in einem Sprühturm Musterchargen unter industrie-ähnlichen Bedingungen herstellen. Vor allem Betriebe aus der Kunststoff- und der Klebstoffbranche haben bereits ihr Interesse angemeldet.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Rolf Kümmel
Telefon: 02 08/85 98-0
Fax: 02 08/85 98-2 90 
ku@umsicht.fhg.de

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