Selbstreparierende Oberflächen, Mythos oder Realität?
10.02.2018 10:50 Konstantin

Selbstreparierende Oberflächen, Mythos oder Realität?

Schon länger hält sich die Vorstellung der selbstheilenden Oberfläche. Nun sind Forscher des chinesischen Harbin Institute of Technology der Lösung ein Schritt näher gekommen.

Jeder kennt das mehr als lästige Problem, gesprungene Displays. Da hilft auch das neuste Gorilla Glas nicht viel, denn ist das Display einmal gesprungen oder verkratz, sehen sie unschön aus, beeinträchtigen die Funktionalität des Smartphones, stellen ein Verletzungsrisiko dar und vor allem ist ihr Austausch teuer. Der Einsatz einer Panzerglasfolie kann helfen, ist jedoch kein Wundermittel. Nicht immer schützt solch eine Folie das Display, außerdem kann sich der Preis für neue Panzerglasfolien schnell summieren, mal ganz vom Rohstoffverbrauch abgesehen. Die bisherigen Lösungen für sich dauerhaft selbst reparierenden Oberflächen sind zu Weich und somit nicht zufriedenstellend.

Die Gruppe um den Entwickler Xiaodong Qi und Ming Yang haben einen Weg gefunden, die Härte zu steigern, sodass eine Anwendung sinnvoll erscheint. Als Vorbild dienten die Funktionen und Zellstrukturen von Haut und Zähnen. Gegenüber „ACS Nano“ erklärten die Forscher im groben ihre Technologie. Zuerst wird ein weiches Polymer auf die zu schützende Oberfläche aufgetragen, dann wird diese Schicht mit einem weiterem Polymer überzogen. In der zweiten Polymerschicht ist Graphenoxid in winzigen Flocken vorhanden. Diese Flocken ordnen sich parallel zur Oberfläche an. Fügt man der behandelten Oberfläche Kratzer hinzu, füllt sich die mikroskopische Furche durch die Bewegung des Polymers, wobei das Graphenoxid unterstützend wirkt. Interessant ist der Effekt des Graphenoxid, er verleiht der Oberfläche die Härte von menschlichem Zahnschmelz. Dieser Prozess ähnelt dem der menschlichen Oberhaut. Verhornte Zellen, die in einer weichen Matrix eingebettet sind, gewinnen an Widerstandsfähigkeit, da sie im Verbund auftreten.

Wenn solch ein Produkt zur Marktreife geführt wird, könnte es den Elektronikmarkt revolutionieren. Kratzer wären kein Problem mehr, wie sehr sich Stürze auf eine behandelte Oberfläche auswirken, beantworteten die Forscher jedoch nicht. Des weiteren ist das Material noch zu undurchsichtig. Das Produkt könnte auch in der Medizin Anwendung finden, da es aktiv Bakterien abtöten und aufgrund seiner Beschaffenheit weniger Wachstumsmöglichkeiten für Mikroorganismen bieten soll.

Mythos ist die Technologie schon lange nicht mehr, aber zur Alltagstauglichkeit reicht es auch noch nicht.


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