Ohne Fingerabdruck – Im Nano-Argovia-Projekt ReLaFunAF werden Oberflächen mit UV härtenden Lacken funktionalisiert

Eine Beschichtung entsteht. (Bild: FHNW)

Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Hochschule für Technik der FHNW, des Paul Scherrer Instituts und der Firma RadLab AG (Killwangen) entwickelt einen Prozess für die Funktionalisierung von Oberflächen mit Beschichtungen, die Fingerabdrücke abweisen können.

Neue Möglichkeiten
Es gibt heute zahlreiche Anwendungen, bei denen Oberflächen mit einer unter UV-Licht aushärtenden Formulierung beschichtet werden. Früher wurden dafür vor allem Quecksilberdampflampen verwendet. Heute werden diese vermehrt durch UV LED-Leuchten ersetzt. Beim Einsatz von LEDs kommt es aber häufig zu «klebrigen» Schichten, da die Oberfläche nicht komplett ausgehärtet werden kann. «Was eigentlich ein grosses Problem ist, bietet uns ganz neue Möglichkeiten, die Oberfläche zu funktionalisieren», bemerkt Dr. Sonja Neuhaus vom Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen (INKA) der FHNW, die das Projekt leitet. «Die Oberfläche enthält noch reaktive Gruppen, die für die kovalente Anbindungen von funktionalen Molekülen verwendet werden können.»

Funktionalisierung der Oberfläche im zweiten Schritt
Im Rahmen eines vom Aargauer Forschungsfonds finanzierten Projekts hat das Team von Sonja Neuhaus zusammen mit RadLab einen neuen Prozess* entwickelt, bei dem in einem zweiten Beschichtungsschritt funktionale Komponenten auf die klebrige Schicht aufgetragen und dann mithilfe einer weiteren, kompletten UV-Härtung fest verankert werden.

Die funktionale Schicht kommt somit nicht in Kontakt mit dem ursprünglichen Substrat. Daher sind auch Funktionalisierungen möglich, die normalerweise an der Probe nicht oder nur schlecht haften würden – was ein entscheidender Vorteil der gewählten Methode ist!

Zahlreiche Anwendungen denkbar
Das Projektteam von ReLaFunAF wird nun gemeinsam untersuchen, wie sich unter Anwendung dieses Prinzips Oberflächen so behandeln lassen, dass selbst Fingerabdrücke darauf nicht haften.

Für dekorative Objekte wie auch in der Automobil- und Elektronikindustrie besteht ein grosser Bedarf für derartig geschützte Oberflächen. Es gibt zwar bereits verschiedene Ansätze für Fingerabdruck abweisende Eigenschaften. Viele von diesen sind allerdings nicht in grösserem Massstab einsetzbar.

Zunächst testen die Forschenden mit gezielter «chemischer» Strukturierung, welche Kombination von Eigenschaften – z.B. fettliebend und wasserliebend (lipophil und hydrophil) – notwendig ist, damit Fingerabdrücke nicht haften können. Anschliessend wird untersucht, inwieweit die Architektur des Netzwerks auf der Nanoebene einen Einfluss auf die abweisende Wirkung hat.

In der letzten Phase des Projekts werden Demonstratoren hergestellt, um die neu entwickelte Beschichtung den Kunden von RadLab zu präsentieren.

 

«Eine ständige Weiterentwicklung von Beschichtungsprozessen ist elementar für unseren Erfolg. Für dieses Nano-Argovia-Projekt haben wir das perfekte Team, um den ReLaFun-Prozess für eine spezifische Fragestellung erfolgreich weiterzuentwickeln.»

Dr. Anna Di Gianni, Technische Direktorin RadLab AG

 

Weitere Informationen:

RadLab AG
Hochschule für Technik (FHNW)
Paul Scherrer Institut